《快看!CherryUSB这个小而美的“宝藏”,高性能USB主从协议栈,嵌入式系统必备,移植超简单!》

Linux阅码场 2025-04-16 21:43

CherryUSB

CherryUSB 是一个小而美的、可移植性高的、用于嵌入式系统(带 USB IP)的高性能 USB 主从协议栈。

为什么选择 CherryUSB        

易于学习 USB        

为了方便用户学习 USB 基本知识、枚举、驱动加载、IP 驱动,因此,编写的代码具备以下优点:

-代码精简,逻辑简单,无复杂 C 语言语法

-树状化编程,代码层层递进    

-Class 驱动和 porting 驱动模板化、精简化

-API 分类清晰(从机:初始化、注册类、命令回调类、数据收发类;主机:初始化、查找类、数据收发类)    

易于使用 USB        

为了方便用户使用 USB 接口,考虑到用户学习过 uart 和 dma,因此,设计的数据收发类接口具备以下优点:

-等价于使用 uart tx dma/uart rx dma

-收发长度没有限制,用户不需要关心 USB 分包过程(分包过程在 porting 中处理)

易于发挥 USB 性能        

考虑到 USB 性能问题,尽量达到 USB 硬件理论带宽,因此,设计的数据收发类接口具备以下优点:

-Porting 驱动直接对接寄存器,无抽象层封装

-Memory zero copy

-IP 如果带 DMA 则使用 DMA 模式(DMA 带硬件分包功能)

-长度无限制,方便对接硬件 DMA 并且发挥 DMA 的优势

-分包过程在中断中执行

目录结构        

目录名

描述

class

usb class 类主从驱动

common

usb spec 定义、常用宏、标准接口定义

core

usb 主从协议栈核心实现

demo        

主从 class demo

docs

文档

osal

os 封装层

platform

其他 os 全家桶适配

port

usb 主从需要实现的 porting 接口

tools

工具链接

Device 协议栈简介        

CherryUSB Device 协议栈对标准设备请求、CLASS 请求、VENDOR 请求以及 custom 特殊请求规范了一套统一的函数框架,采用面向对象和链表的方式,能够使得用户快速上手复合设备,不用管底层的逻辑。同时,规范了一套标准的 dcd porting 接口,用于适配不同的 USB IP,达到面向 ip 编程。

CherryUSB Device 协议栈当前实现以下功能:

-支持 USB2.0 全速和高速设备(USB3.0 超高速 TODO)

-支持端点中断注册功能,porting 给用户自己处理中断里的数据    

-支持复合设备

-支持 Communication Device Class (CDC_ACM, CDC_ECM)

-支持 Human Interface Device (HID)

-支持 Mass Storage Class (MSC)

-支持 USB VIDEO CLASS (UVC1.0、UVC1.5)

-支持 USB AUDIO CLASS (UAC1.0、UAC2.0)

-支持 Device Firmware Upgrade CLASS (DFU)

-支持 USB MIDI CLASS (MIDI)    

-支持 Remote NDIS (RNDIS)

-支持 WINUSB1.0、WINUSB2.0、WEBUSB、BOS

-支持 Vendor 类 class

-支持 UF2

-支持 Android Debug Bridge (Only support shell)

-支持相同 USB IP 的多从机

CherryUSB Device 协议栈资源占用说明(GCC 10.2 with -O2):

file

FLASH (Byte)

No Cache RAM (Byte)

RAM (Byte)

Heap (Byte)

usbd_core.c

~4400

512(default) + 320

0

0

usbd_cdc_acm.c

~400

0

0

0

usbd_msc.c

~3800

128 + 512(default)

16

0

usbd_hid.c

~360

0

0

0

usbd_audio.c

~1500

0

0

0

usbd_video.c

~2600

0

84

0

usbd_rndis.c

~2100

2 * 1580(default)+156+8

76

0

Host 协议栈简介        

CherryUSB Host 协议栈对挂载在 root hub、外部 hub 上的设备规范了一套标准的枚举实现,对不同的 Class 类也规范了一套标准接口,用来指示在枚举后和断开连接后该 Class 驱动需要做的事情。同时,规范了一套标准的 hcd porting 接口,用于适配不同的 USB IP,达到面向 IP 编程。最后,协议栈使用 OS 管理,并提供了 osal 用来适配不同的 os。    

CherryUSB Host 协议栈当前实现以下功能:

-支持 USB2.0 full speed 和 high speed(USB3.0 TODO)

-自动加载支持的Class 驱动

-支持阻塞式传输和异步传输    

-支持复合设备

-支持多级 HUB,最高可拓展到 7 级(目前测试 1拖 10 没有问题,仅支持 dwc2/ehci/xhci/rp2040)

-支持 Communication Device Class (CDC_ACM, CDC_ECM)

-支持 Human Interface Device (HID)

-支持 Mass Storage Class (MSC)

-Support USB Video CLASS (UVC1.0、UVC1.5)

-Support USB Audio CLASS (UAC1.0)

-支持 Remote NDIS (RNDIS)

-支持 USB Bluetooth (支持 nimble and zephyr bluetooth 协议栈,支持 CLASS: 0xE0 或者厂家自定义类,类似于 cdc acm 功能)

-支持 Vendor 类 class (serial, net, wifi)

-支持 USB modeswitch

-支持 Android Open Accessory

-支持相同 USB IP 的多主机    

同时,CherryUSB Host 协议栈还提供了 lsusb 的功能,借助 shell 插件可以查看所有挂载设备的信息,包括外部 hub 上的设备的信息。

CherryUSB Host 协议栈资源占用说明(GCC 10.2 with -O2):

file

FLASH (Byte)

No Cache RAM (Byte)

RAM (Byte)

Heap (Byte)

usbh_core.c

~9000

512 + 8 * (1+x) *n

28

raw_config_desc

usbh_hub.c

~6000

32 + 4 * (1+x)

12 + sizeof(struct usbh_hub) * (1+x)

0

usbh_cdc_acm.c

~900

7

4  + sizeof(struct usbh_cdc_acm) * x

0

usbh_msc.c

~2700

64

4  + sizeof(struct usbh_msc) * x

0

usbh_hid.c

~1400

256

4  + sizeof(struct usbh_hid) * x

0

usbh_video.c

~3800

128

4  + sizeof(struct usbh_video) * x

0

usbh_audio.c

~4100

128

4  + sizeof(struct usbh_audio) * x

0

usbh_rndis.c        

~4200

512 + 2 * 2048(default)

sizeof(struct usbh_rndis) * 1

0

usbh_cdc_ecm.c

~2200

2 * 1514 + 16

sizeof(struct usbh_cdc_ecm) * 1

0

usbh_cdc_ncm.c

~3300

2 * 2048(default) + 16 + 32

sizeof(struct usbh_cdc_ncm) * 1

0

usbh_bluetooth.c

~1000

2 * 2048(default)

sizeof(struct usbh_bluetooth) * 1

0

其中,sizeof(struct usbh_hub) 和 sizeof(struct usbh_hubport) 受以下宏影响:    

#define CONFIG_USBHOST_MAX_EXTHUBS          1          #define CONFIG_USBHOST_MAX_EHPORTS          4          #define CONFIG_USBHOST_MAX_INTERFACES       8          #define CONFIG_USBHOST_MAX_INTF_ALTSETTINGS 8          #define CONFIG_USBHOST_MAX_ENDPOINTS        4

x 受以下宏影响:

#define CONFIG_USBHOST_MAX_CDC_ACM_CLASS 4          #define CONFIG_USBHOST_MAX_HID_CLASS     4          #define CONFIG_USBHOST_MAX_MSC_CLASS     2          #define CONFIG_USBHOST_MAX_AUDIO_CLASS   1          #define CONFIG_USBHOST_MAX_VIDEO_CLASS   1

USB IP 支持情况        

仅列举标准 USB IP 和商业性 USB IP

IP

device

host

Support status

OHCI(intel)

none

OHCI

EHCI(intel)

none

EHCI

XHCI(intel)

none

XHCI

UHCI(intel)

none

UHCI

×

DWC2(synopsys)

DWC2

DWC2

MUSB(mentor)

MUSB

MUSB

FOTG210(faraday)

FOTG210

EHCI

CHIPIDEA(synopsys)

CHIPIDEA

EHCI

CDNS2(cadence)

CDNS2

CDNS2

CDNS3(cadence)

CDNS3

XHCI

×

DWC3(synopsys)

DWC3

XHCI

×

文档教程        

CherryUSB 快速入门、USB 基本概念、API 手册、Class 基本概念和例程,参考 CherryUSB Documentation Tutorial    

视频教程        

基于 V1.4.3:https://www.bilibili.com/cheese/play/ss707687201

描述符生成工具        

TODO

示例仓库        

Manufacturer

CHIP or Series

USB IP

Repo Url

Support version

Support status

Bouffalolab

BL702/BL616/BL808

bouffalolab/ehci

bouffalo_sdk

<= latest

Long-term

ST

STM32F1x

fsdev

stm32_repo

<= latest

Long-term

ST

STM32F4/STM32H7

dwc2

stm32_repo

<= latest

Long-term

HPMicro

HPM6000/HPM5000

hpm/ehci

hpm_sdk

<= latest

Long-term

Essemi

ES32F36xx

musb

es32f369_repo

<= latest

Long-term

Phytium

e2000

pusb2/xhci

phytium_repo

>=1.4.0

Long-term

Artinchip

d12x/d13x/d21x

aic/ehci/ohci

luban-lite

<= latest        

Long-term

Espressif

esp32s2/esp32s3/esp32p4

dwc2

esp32_repo

<= latest

Long-term

NXP

mcx

kinetis/chipidea/ehci

nxp_mcx_repo

<= latest

Long-term

Kendryte

k230

dwc2

k230_repo

v1.2.0

Long-term

Raspberry pi

rp2040/rp2350

rp2040

pico-examples

<= latest

Long-term

AllwinnerTech        

F1C100S/F1C200S

musb

cherryusb_rtt_f1c100s

<= latest

the same with musb

Bekencorp

bk7256/bk7258

musb

bk_idk

v0.7.0

the same with musb

Sophgo

cv18xx

dwc2

cvi_alios_open

v0.7.0

TBD

WCH

CH32V307/ch58x

ch32_usbfs/ch32_usbhs/ch58x

wch_repo

<= v0.10.2        

TBD

软件包支持        

CherryUSB 软件包可以通过以下方式获取:

-RT-Thread

-YOC

-ESP-Registry

商业支持        

参考 https://cherryusb.readthedocs.io/zh-cn/latest/support/index.html 。


支持企业        

感谢以下企业支持(顺序不分先后):    

          

 

    

联系  

扫描二维码加入技术交流群  

加小月微信:


Linux阅码场 专业的Linux技术社区和Linux操作系统学习平台,内容涉及Linux内核,Linux内存管理,Linux进程管理,Linux文件系统和IO,Linux性能调优,Linux设备驱动以及Linux虚拟化和云计算等各方各面.
评论 (0)
  • 体积大小:14*11*2.6CM,电气参数:输入100V-240V/10A,输出16V24A。PCB 正面如下图。PCB 背面如下图。根据实际功能可以将PCB分成几部分:EMI滤波,PFC电路,LLC电路。EMI滤波区域,两级共模电感,LN各用了保险丝加压敏电阻,继电器(HF32FV-G)用来切除NTC的,为了提高效率点,如下图。PFC电路区域,如下图。LLC电路区域,如下图。详细分析一下该电源用的主要IC还有功率器件。AC侧采用了两颗整流桥进行并联,器件增加电流应力,如下图。共模电感都有放电针
    liweicheng 2025-05-10 20:03 49浏览
  •         信创产业含义的“信息技术应用创新”一词,最早公开信息见于2019年3月26日,在江苏南京召开的信息技术应用创新研讨会。本次大会主办单位为江苏省工业和信息化厅和中国电子工业标准化技术协会安全可靠工作委员会。        2019年5月16日,美国将华为列入实体清单,在未获得美国商务部许可的情况下,美国企业将无法向华为供应产品。       2019年6
    天涯书生 2025-05-11 10:41 133浏览
  • 蓝牙耳机是长这个样子,如下图。背部图,如下图。拆开L耳的一侧,有NFC和电池包(501230 3.7V 150mAh)如下图。电池包(501230 3.7V 150mAh)如下图。NFC正面,如下图。NFC背面,如下图。如何理解NFC的工作原理呢,搜集一下相关的资料,如下图。拆开R耳的一侧,PCB正面,如下图。PCB背面,如下图。有两组红黑的线,一组连接到了喇叭,另一组连接到了MIC头上,MIC头参数如下图。蓝牙模块(CSR 8635),有蛇形PCB走线做成天线,节约了天线成本,如下图。该IC介
    liweicheng 2025-05-10 00:45 53浏览
  • 递交招股书近一年后,曹操出行 IPO 进程终于迎来关键节点。从 2024 年 4 月首次递表,到 2025 年 4 月顺利通过中国证监会境外发行上市备案,并迅速更新招股书。而通过上市备案也标志着其赴港IPO进程进入实质性推进阶段,曹操出行最快有望于2025年内完成港股上市,成为李书福商业版图中又一关键落子。行路至此,曹操出行面临的挑战依然不容忽视。当下的网约车赛道,早已不是当年群雄逐鹿的草莽时代,市场渐趋饱和,竞争近乎白热化。曹操出行此时冲刺上市,既是背水一战,也是谋篇布局。其招股书中披露的资金
    用户1742991715177 2025-05-10 21:18 58浏览
  • 在印度与巴基斯坦的军事对峙情境下,歼10C的出色表现如同一颗投入平静湖面的巨石,激起层层涟漪,深刻印证了“质量大于数量”这一铁律。军事领域,技术优势就是决定胜负的关键钥匙。歼10C凭借先进的航电系统、强大的武器挂载能力以及卓越的机动性能,在战场上大放异彩。它能够精准捕捉目标,迅速发动攻击,以一敌多却毫不逊色。与之形成鲜明对比的是,单纯依靠数量堆砌的军事力量,在面对先进技术装备时,往往显得力不从心。这一现象绝非局限于军事范畴,在当今社会的各个领域,“质量大于数量”都已成为不可逆转的趋势。在科技行业
    curton 2025-05-11 19:09 181浏览
  • 行车记录仪是长这个样子的,如下图。从前面拆去玻璃挡板,可以清晰的看见里面的部件,5个按键电路板,液晶显示屏,摄像头,喇叭,电池包,还有一块主电路板。液晶显示屏正面,如下图。液晶显示屏背面,如下图。喇叭,如下图。5个按键的电路板,MENU,DOWN,POWER,UP,OK总共5个按键功能,导线连接到主电路板上,如下图。电池包,303040聚合物锂电池,3.7V,300mAH,如下图。如下图。摄像头,如下图。拿去摄像头外壳,如下图。分离广角聚集镜头和PCB板,如下图。广角聚焦镜头,具体结构如下图。P
    liweicheng 2025-05-09 22:50 41浏览
  •   定制软件开发公司推荐清单   在企业数字化转型加速的2025年,定制软件开发需求愈发多元复杂。不同行业、技术偏好与服务模式的企业,对开发公司的要求大相径庭。以下从技术赛道、服务模式及行业场景出发,为您提供适配的定制软件开发公司推荐及选择建议。   华盛恒辉科技有限公司:是一家专注于高端软件定制开发服务和高端建设的服务机构,致力于为企业提供全面、系统的开发制作方案。在部队政企开发、建设到运营推广领域拥有丰富经验,在教育,工业,医疗,APP,管理,商城,人工智能,部队软件、工业软件、数字化转
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-12 15:55 133浏览
  • 【拆解】+自动喷香机拆解 家里之前买了从PDD买了一个小型自动喷香机放在厕所里。来增加家里的温馨感,这东西看着确实小巧,精致。可是这东西吧,耗电就是快,没过几天就没电了。今个就让我拆开看看什么在捣鬼。如下是产品的实物和宣传图: 由于螺丝孔太小和限位很深。对于我的螺丝刀套装没用。只能使用那种螺丝刀细头,同时又长的小螺丝刀进行拆解 拧下三颗螺丝钉,用一字螺丝刀撬开外壳,内部结构就呈现在眼前。 内部构造相当简单,部件没多少。就是锂电池供电,通过MCU实现按键控制,段码屏控制,LE
    zhusx123 2025-05-10 19:55 76浏览
  • ‌磁光克尔效应(Magneto-Optic Kerr Effect, MOKE)‌ 是指当线偏振光入射到磁性材料表面并反射后,其偏振状态(偏振面旋转角度和椭偏率)因材料的磁化强度或方向发生改变的现象。具体表现为:1、‌偏振面旋转‌:反射光的偏振方向相对于入射光发生偏转(克尔旋转角 θK)。2、‌椭偏率变化‌:反射光由线偏振变为椭圆偏振(克尔椭偏率 εK)。这一效应直接关联材料的磁化状态,是表征磁性材料(如铁磁体、反铁磁体)磁学性质的重要非接触式光学探测手段,广泛用于
    锦正茂科技 2025-05-12 11:02 125浏览
  • 在 AI 浪潮席卷下,厨电行业正经历着深刻变革。AWE 2025期间,万得厨对外首次发布了wan AiOS 1.0组织体超智能系统——通过AI技术能够帮助全球家庭实现从健康检测、膳食推荐,到食材即时配送,再到一步烹饪、营养总结的个性化健康膳食管理。这一创新之举并非偶然的个案,而是整个厨电行业大步迈向智能化、数字化转型浪潮的一个关键注脚,折射出全行业对 AI 赋能的热切渴求。前有标兵后有追兵,万得厨面临着高昂的研发成本与技术迭代压力,稍有懈怠便可能被后来者赶
    用户1742991715177 2025-05-11 22:44 82浏览
  • 【拆解】+CamFi卡菲单反无线传输器拆解 对于单反爱好者,想要通过远程控制自拍怎么办呢。一个远程连接,远程控制相机拍摄的工具再合适不过了。今天给大伙介绍的是CamFi卡菲单反无线传输器。 CamFi 是专为数码单反相机打造的无线传输控制器,自带的 WiFi 功能(无需手机流量),不但可通过手机、平板、电脑等设备远程连接操作单反相机进行拍摄,而且还可实时传输相机拍摄的照片到 iPad 和电视等大屏设备进行查看和分享。 CamFi 支持大部分佳能和尼康单反相机,内置可充电锂离子电池,无需相机供电。
    zhusx123 2025-05-11 14:14 114浏览
  •   基于 2025 年行业权威性与时效性,以下梳理国内知名软件定制开发企业,涵盖综合型、垂直领域及特色技术服务商:   华盛恒辉科技有限公司:是一家专注于高端软件定制开发服务和高端建设的服务机构,致力于为企业提供全面、系统的开发制作方案。在部队政企开发、建设到运营推广领域拥有丰富经验,在教育,工业,医疗,APP,管理,商城,人工智能,部队软件、工业软件、数字化转型、新能源软件、光伏软件、汽车软件,ERP,系统二次开发,CRM等领域有很多成功案例。   五木恒润科技有限公司:是一家专业的部队信
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-12 16:13 96浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦