基于Azure USBx 開發(fā)USB_OTG_HS MSC 應(yīng)用的幾個(gè)問題

1. 前言

某客戶在使用STM32U599 開發(fā)一款智能手表時(shí)，需要使用USB_OTG_HS 實(shí)現(xiàn)USBStorage 功能。建議客戶參考“STM32U575I-EVApplicationsUSBXUx_Device_MSC”例程來實(shí)現(xiàn)。但是，客戶抱怨參考U575 的例程也無法調(diào)試通過，程序在USB_CoreInit()無法初始化成功。在支持解決了客戶初始化失敗的問題后，客戶反饋仍然無法調(diào)通Azure USBx 的MSC storage 程序。

本文主要介紹使用STM32U599 USB_HS 開發(fā)USBx 應(yīng)用時(shí)的幾個(gè)問題點(diǎn)，詳細(xì)配置和移植過程，讀者可自行參考本文附件中的工程源碼。

2. 問題調(diào)研與驗(yàn)證

客戶在使用STM32CubeMX 生成USBx MSC Device 工程時(shí)采用的默認(rèn)RCC 時(shí)鐘樹配置如下：

USB_HS 外設(shè)初始化失敗，筆者在STM32U599J_DK 板上也得到了同樣的結(jié)果。

3. 問題分析與解決辦法

USB初始化失敗的問題既然能夠穩(wěn)定復(fù)現(xiàn)，那么問題應(yīng)該比較好找，經(jīng)過查看DS13633 和RM0456對(duì)于STM32U599的USB_OTG_HS外設(shè)有如下相關(guān)描述。

根據(jù)文檔描述，也就是說USB_OTG_HS這個(gè)IP Core工作于60MHZ，它是由OTG_HS_PHY Clock提供的，為了保證其精度必須使用外部晶振HSE，且OTG_HS_PHY的時(shí)鐘頻率僅支持16/19.2/20/24/26/32這幾個(gè)頻率大小。

在STM32CubeMX里將USB_OTG_HS時(shí)鐘重新配置如下：

重新生成代碼，下載測(cè)試可以看到USB_OTG_HS已經(jīng)能夠成功初始化了。

到這一步看起來似乎問題應(yīng)該解決了。然后，事實(shí)并非如此，下載程序插上USB后，Windows仍然沒有出現(xiàn)任何提示。其實(shí)，STM32CubeMX生成Azure USBx MSC Device應(yīng)用時(shí)，只生成了相應(yīng)的用戶層級(jí)框架，并不是直接就可以工作的，application層的部分接口還需要用戶去完成的。

但是，在STM32Cube_FW_U5_V1.2.0及以上的版本中，ST提供了幾乎覆蓋了所有常見USBx各種USB類的例程，它們分布在不同型號(hào)的ST開發(fā)版上的，這些例程是可以相互交叉參考的?？蛻鬠SB_OTG_HS MSC storage參考的例程是STM32U575I-EVApplicationsUSBXUx_Device_MSC。

查看STM32U599J_DK板原理圖，使用STM32CubeMX配置后發(fā)現(xiàn)，ST所有開發(fā)板的USB_OTG_FS/HS接口都是使能了TypeC-PD功能的，而客戶板子上是沒有使能TypeC-PD，直接按照USB_OTG_HS Device Only模式接的。

通過單步調(diào)試和代碼跟蹤，最終發(fā)現(xiàn)USBx里面使用了TypeC CC引腳來檢測(cè)Device是否插入，當(dāng)檢測(cè)到有Device插入或拔出時(shí)，發(fā)出設(shè)備狀態(tài)信息USB_Device_State_Msg的消息隊(duì)列，通知USBx Device線程入口函數(shù)app_ux_device_thread_entry()，并做相應(yīng)的USB啟動(dòng)和停止?？蛻舻陌遄雍蚐TM32CubeMx里面并沒有使能USB Type C-PD自然無法成功啟動(dòng)USB服務(wù)。

如下圖所示。

既然問題是由于USB TypeC-PD引起，找到原因就不能解決那么問題了。只需要在USB_OTG_HS外設(shè)初始化后，直接啟動(dòng)USB服務(wù)，代碼修改如下。

經(jīng)測(cè)試，經(jīng)修改后程序工作正常。

4. 小結(jié)

筆者后期在STM32U599J_DK板上進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)STM32U599的USB_OTG_HS外設(shè)時(shí)鐘(OTG HS Clock Mux)，對(duì)于頻率及時(shí)鐘源具有較強(qiáng)的選擇性，強(qiáng)烈建議OTG HS Clock Mux選擇HSE(16MHZ)作為時(shí)鐘。

參考文獻(xiàn)

文檔中所用到的工具及版本

STM32CubeMX 6.8.0/IAR 9.32

LAT中的附件

STM32U599_DK_Threadx_USBx_Demo.zip

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