[发明专利]一种基于面向对象化的单片机USB软件开发系统及方法

说明书

本发明提供一种基于面向对象化的单片机USB软件开发系统及方法，包括STM32中断服务、USB HAL库、虚拟USB设备对象和USB设备注册模块，STM32中断服务提供响应USB中断的入口；USB HAL库提供实现USB数据中断回调、控制中断回调和API调用这些操作的标准函数接口；虚拟USB设备对象与USB HAL库的标准函数接口关联，用于实现USB数据传输、事件响应、功能操作，以及虚拟USB设备对象的基本配置；USB设备注册模块用于设置USB设备各自的操作方法，与虚拟USB设备中的功能操作关联。本发明将设备对象功能操作模块与USB设备相关联，方便切换不同的USB设备。

技术领域

本发明涉及一种基于面向对象化的程序处理方法和单片机USB软件开发方法，具体而言，涉及一种基于面向对象化的单片机USB软件开发方法。

背景技术

在国家电网关于智能融合终端目前采用CPU+MCU组合的设计，而CPU和MCU之间的通讯采用了USB总线通讯，所以USB总线通讯在智能融合终端中显得尤为重要。USB 总线作为一种高速串行总线，其极高的传输速度可以满足高速数据传输的应用环境要求，可挂载多个外设、支持四种传输模式，以及兼容良好等优点，满足智能融合终端设备对实时性的需求。

但在实际的单片机USB开发中，通常的芯片SDK并不支持USB设备多功能配置和功能切换，而且较为复杂的枚举过程，且不同的MCU有不同的USB驱动，而且USB接口也分为高速，全速和低速接口，都极大的增加开发的工作难度和工作量，且不利于系统的稳定性和可移植化的需求，最终可能会影响设备内部通讯的实时性和稳定性的需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于面向对象化的单片机USB软件开发方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于面向对象化的单片机USB软件开发系统，包括STM32中断服务、USB HAL库、虚拟USB设备对象和USB设备注册模块，所述STM32中断服务用于提供响应USB中断的入口；所述USB HAL库用于提供实现USB数据中断回调、控制中断回调和API调用这些操作的标准函数接口；所述虚拟USB设备对象与所述USB HAL库的标准函数接口关联，用于实现USB数据传输、事件响应、功能操作，以及虚拟USB设备对象的基本配置；所述USB设备注册模块用于注册USB设备的信息，包括USB设备各自的操作方法，与虚拟USB设备中的功能操作关联，在需要操作USB设备时，直接使用在USB设备注册模块的操作方法，调用USB HAL库的API接口进行操作，或者调用虚拟USB设备进行功能配置，切换配置功能对应的API接口，完成功能切换。

所述USB HAL库包括USB数据中断回调接口、USB控制中断回调接口和USB的API接口，其中USB数据中断接口用于处理枚举后的USB数据收发，包含USB数据传输的输入、输出和完成这些响应；USB控制中断回调接口用于实现USB的枚举过程，包含USB枚举过程中设置、重置、连接这些控制操作；USB的API接口包含对USB的端点操作。

所述虚拟USB设备对象包括设备对象管理模块、USB数据处理模块、USB事件处理模块和设备对象功能操作模块，其中设备对象管理模块包含对虚拟USB设备的初始化、启动、停止这些基本操作；USB数据处理模块关联USB数据中断回调接口，实现对USB数据的传输；USB事件处理模块关联控制中断回调接口，实现枚举过程中设置、重置、连接这些事件处理；设备对象功能操作模块关联USB的API接口，实现所有端点功能操作。

所述USB设备注册模块包括设备描述符、接口描述符和设备的操作方法这些基本信息，其中设备的操作方法，与设备对象功能操作模块关联。

一种基于面向对象化的单片机USB软件开发方法，基于上述任一项所述的系统进行面向对象化的单片机USB软件开发。