👩🏽‍🤝‍👨🏼 💕 👩🏿‍🏭 PPM-to-USB एडाप्टर STM32F3Discovery पर, या हम विमान मॉडल कंसोल को STM32Cube के साथ HID जॉयस्टिक के रूप में कंप्यूटर से कनेक्ट करते हैं 🐟 🐴 🌿

इस लेख में मैं आपको बताऊंगा कि कैसे:

STM32CubeMX में एक परियोजना बनाएं और बाहरी संकेतों को पकड़ने के लिए टाइमर सेट करें।
एक विमान मॉडल कंसोल से पीपीएम सिग्नल को डिकोड करें।
STM32 पर मानव इंटरफ़ेस डिवाइस बनाएं और अपने छिपाई रिपोर्ट डिस्क्रिप्टर को लिखें।
एक रेसिंग क्वाडरोकॉप्टर पर एक सिम्युलेटर में उड़ान भरें। :)

प्रस्तावना

हाल ही में, 250 वीं श्रेणी (एफपीवी - फर्स्ट पर्सन व्यू) के क्वाड्रोकॉप्टरों पर एफपीवी दौड़ अधिक से अधिक लोकप्रियता हासिल कर रही है। 250 की संख्या का मतलब है तिरछे मोटरों की कुल्हाड़ियों के बीच की दूरी, छोटे पैंतरेबाज़ी कोपर्स की खासियत। ऐसे उपकरण टिकाऊ कार्बन फ्रेम पर बनाए जाते हैं जो गिरने और टकराने का सामना करते हैं। एक बड़े कदम (ब्लेड के झुकाव के कोण) के साथ 5-6 इंच के व्यास वाले प्रोपेलर्स को सबसे गतिशील उड़ान के लिए शक्तिशाली मोटर्स पर रखा गया है। एनालॉग हेडिंग कैमकॉर्डर से छवि को 5.8 गीगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर पायलट या मॉनिटर के वीडियो ग्लास पर प्रसारित किया जाता है। चूंकि वाईफ़ाई के माध्यम से डिजिटल ट्रांसमिशन एक लंबी देरी (200-300 एमएस) बनाता है, वीडियो हमेशा एक एनालॉग चैनल पर प्रसारित होता है। शानदार क्लिप रिकॉर्ड करने के लिए, एक्शन कैमरों को बोर्ड (GoPro, Mobius, SJcam, Xiaomi Yi, आदि) में लगाया जाता है।

यहाँ FPV copters के बारे में कुछ रोमांचक वीडियो हैं:

अपने मिनी क्वाड्रोकॉप्टर के निर्माण से पहले, मैं एक सिम्युलेटर में उड़ना चाहता था और देखना चाहता था कि क्या मैं एफपीवी दौड़ में रुचि रखूंगा। प्रशिक्षण के लिए, FPV FreeRider सिम्युलेटर अच्छी तरह से अनुकूल है । यह सस्ती है, एक मुफ्त डेमो संस्करण है और अनुभवी पायलटों के अनुसार, उड़ान के वास्तविक यांत्रिकी का बहुत सटीक रूप से अनुकरण करता है।

आप कीबोर्ड से या जॉयस्टिक से सिम्युलेटर में विमान को नियंत्रित कर सकते हैं। कीबोर्ड पायलटिंग के लिए खराब रूप से अनुकूल है, क्योंकि बटन केवल एक असतत मान संचारित कर सकते हैं (बटन दबाया गया है / दबाया नहीं गया है) और सुचारू रूप से बदलते मध्यवर्ती मूल्यों को प्रसारित करना असंभव है। एनालॉग स्टिक्स के साथ गेम कंसोल से जॉयस्टिक्स बहुत बेहतर हैं, लेकिन उनके पास एक बहुत छोटी छड़ी है, जो आपको डिवाइस को सही ढंग से नियंत्रित करने की अनुमति नहीं देती है। एक सिम्युलेटर के लिए एक आदर्श विकल्प एक विशेष एडेप्टर के माध्यम से एक कंप्यूटर से जुड़ा एक विमान मॉडल कंसोल है, जिसके लिए ऑपरेटिंग सिस्टम इसे जॉयस्टिक के रूप में देखता है।

मेरे पास पहले से ही एक क्वाड्रोकॉप्टर था, जो इत्मीनान से फ़्लाइट और फ़ोटोग्राफ़ी के लिए इकट्ठा हुआ, लेकिन रेसिंग के लिए बहुत बड़ा और भारी था। तदनुसार, एक रिमोट कंट्रोल था - टर्नजी 9 एक्स (पहले चित्रण में)। पीछे की तरफ, इसमें एक एडेप्टर कनेक्ट करने के लिए एक कनेक्टर है जिसमें एक पीपीएम सिग्नल आउटपुट है। यह संकेत 1 से 2 मिलीसेकंड के अंतराल के साथ एक छोटी नाड़ी है, जिसकी अवधि नियंत्रण की स्थिति से मेल खाती है (डिकोडिंग पर अनुभाग में इसके बारे में अधिक)।

मुझे कहना होगा कि PPM से USB तक के रिमोट कंट्रोल को जोड़ने के लिए एडाप्टरों को लंबे समय से जारी किया जा रहा है और इन्हें मुख्य और मुख्य के साथ बेचा जा रहा है। फ्लैश ड्राइव फॉर्म फैक्टर में एक समान एडॉप्टर चीन में $ 5 के लिए खरीदा जा सकता है या रूसी स्टोर्स में थोड़ा अधिक महंगा हो सकता है। AVR नियंत्रकों पर ओपन-सोर्स एडेप्टर प्रोजेक्ट भी हैं ।

लेकिन तुरंत उड़ान भरने की तीव्र इच्छा मेरे लिए देर शाम को आई, जब सभी मॉस्को विमान मॉडल स्टोर पहले से ही बंद थे। मैं सुबह इंतजार नहीं करना चाहता था, एटीमेगा के साथ बोर्ड को जहर और मिलाप करने का कोई समय नहीं था, इसलिए मैंने एसटीएम 32 एफ 3 डिस्कोवरी बोर्ड पर पीपीएम-यूएसबी एडाप्टर बनाने का फैसला किया, जो लंबे समय से निष्क्रिय था और बस हाथ में था।

क्या आवश्यक है

एडेप्टर बनाने के लिए, आपको आवश्यकता होगी:

STM32F3Discovery. STM32, USB, .
c - 3,5 ( Turnigy) BLS-, , ( Discovery).
STM32CubeMX.
IDE ARM. Keil uVision 5. 32 , .
Turnigy 9X PPM-. FlySky FS-i6.

डिस्कवरी डिबग बोर्ड काफी महंगे हैं। वर्णित F3 की लागत लगभग $ 20 है और इस तरह की सरल परियोजना के लिए इसकी क्षमताएं बेमानी हैं। मैंने इसका उपयोग किया क्योंकि लिखने के समय यह हार्डवेयर USB के साथ एकमात्र बोर्ड था जो मुझे घर पर मिला था। उन लोगों के लिए जिन्होंने इसे अभी तक नहीं खरीदा है, मैं आपको सलाह दे सकता हूं कि $ 3 के लिए AliExpress से STM32F103C8T6 नियंत्रक के साथ लघु बोर्डों पर ध्यान दें और वहां से एक एसटी-लिंक प्रोग्रामर। प्रक्रिया लेख में वर्णित से भिन्न नहीं होती है। जब तक शुरुआत में एक और नियंत्रक चुनना आवश्यक नहीं होगा, क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र की उपस्थिति का संकेत दें और थोड़ा अलग पिनआउट का उपयोग करें।

STM32CubeMX में एक प्रोजेक्ट बनाना

STM32Cube एक पैकेज है जिसे STMicroelectronics द्वारा विकसित किया गया है ताकि STM32 डिवाइस डेवलपर्स के लिए जीवन आसान हो सके। इसमें CubeMX ग्राफिक्स उपयोगिता, HAL ड्राइवर और मिडलवेयर घटक शामिल हैं।

CubeMX प्रोजेक्ट बनाने और बाह्य उपकरणों को शुरू करने के लिए एक उपकरण है। आरंभ करने के लिए, बस नियंत्रक का चयन करें, आवश्यक मॉड्यूल के लिए बक्से की जांच करें, मेनू में आवश्यक मोड का चयन करें और कई क्षेत्रों में वांछित मान दर्ज करें। CubeMX परियोजना उत्पन्न करेगा और आवश्यक पुस्तकालयों को इससे जोड़ देगा। डिवाइस का डेवलपर केवल आवेदन का तर्क लिखेगा।

एचएएल ड्राइवर(हार्डवेयर एब्स्ट्रेक्शन लेयर) माइक्रोकंट्रोलर के मॉड्यूल और बाह्य उपकरणों के साथ काम करने के लिए एक एपीआई है। HAL आपको एप्लिकेशन की ऊपरी परत को अलग करने की अनुमति देता है जो डेवलपर रजिस्टरों के साथ काम करने से बनाता है और STM32 नियंत्रक परिवारों के बीच प्रोग्राम कोड को यथासंभव पोर्टेबल बनाता है।

Middlewares , या मध्यवर्ती घटकों, ऑपरेटिंग सिस्टम FreeRTOS, फाइल सिस्टम, यूएसबी पुस्तकालयों, टीसीपी / आईपी, आदि के साथ काम करने के लिए एक पुस्तकालय में शामिल

ऐसा लगता है कि अब रजिस्टरों को मैन्युअल रूप से लिखने के बजाय "माउस के साथ प्रोग्राम" करना संभव है। लेकिन सादगी और सुविधा इस तथ्य को रद्द नहीं करती है कि आपको प्रलेखन का अध्ययन करने की आवश्यकता है, खासकर ऐसे मामलों में जहां आपको अधिकतम गति, न्यूनतम बिजली की खपत को निचोड़ने या गैर-मानक मोड में बाह्य उपकरणों का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। STM32Cube अभी तक माइक्रोकंट्रोलर की सभी क्षमताओं का 100% कवर नहीं करता है, लेकिन यह आ रहा है। STMicroelectronics समय-समय पर क्यूब को अपडेट करता है, फ़ंक्शंस का विस्तार करता है, और बग्स को ठीक करता है। इसलिए, यदि आपके पास पहले से ही क्यूब स्थापित है, तो जांचें कि यह नवीनतम संस्करण है।

प्रारंभिक सेटिंग्स

परियोजना के साथ काम नियंत्रक की पसंद से शुरू होता है। STM32CubeMX लॉन्च करें, नया प्रोजेक्ट क्लिक करें । MCU चयनकर्ता टैब पर, आप फ़िल्टर से वांछित नियंत्रक का चयन कर सकते हैं। चूंकि हमारे पास समाप्त डिबग बोर्ड है, बोर्ड चयनकर्ता टैब पर , हमें STM32F3Discovery लगता है । एक बोर्ड चुनने के बाद, हाइलाइट और हस्ताक्षरित पिन के साथ नियंत्रक की एक छवि दिखाई देगी।

खिड़की के ऊपरी हिस्से में चार बड़े टैब हैं:
पिनआउट - पिन कार्यों को कॉन्फ़िगर करने और प्रीसेटिंग मॉड्यूल के लिए। हम फिलहाल इस पर कायम हैं।
क्लॉक कॉन्फ़िगरेशन - क्लॉक सेटिंग, पीएलएल, डिवाइडर।
कॉन्फ़िगरेशन - बाह्य उपकरणों और मिडलवेयर के अधिक विस्तृत कॉन्फ़िगरेशन।
पावर कंजम्पशन कैलकुलेटर - माइक्रोकंट्रोलर द्वारा उपभोग की जाने वाली बिजली की गणना। पिनआउट

टैब पर बाएं मेनू में, आप वांछित बाह्य उपकरणों का उपयोग कर सकते हैं, और नियंत्रक सर्किट पर माइक्रोकंट्रोलर के किसी भी आउटपुट के लिए एक फ़ंक्शन का चयन करें। बाईं ओर कुछ आइटम प्रतीक हैं। इसका मतलब यह है कि मॉड्यूल (इस मामले में ADC, DAC, OPAMP2, RTC) का उपयोग अब अपूर्ण रूप से किया जा सकता है, क्योंकि उनके कुछ आउटपुट पहले से ही अन्य कार्यों में हैं।

नियंत्रक सर्किट पर हरे रंग में कॉन्फ़िगर किए गए पिन हाइलाइट किए गए हैं। चूंकि हमने स्ट्रैपिंग के बिना एक नंगे नियंत्रक को नहीं चुना, लेकिन एक तैयार किए गए F3- डिस्कवरी डिबगिंग बोर्ड में से कुछ आउटपुट पहले से कॉन्फ़िगर किए गए हैं, उदाहरण के लिए, एक नीला बटन PA0 से जुड़ा है, और PE8 ... 15 से एल ई डी। वे पिन जिनके लिए कुछ बाहरी उपकरण डिस्कवरी से जुड़े हैं, को नारंगी में हाइलाइट किया गया है, लेकिन उनके लिए परिधीय मॉड्यूल अभी तक कॉन्फ़िगर नहीं किए गए हैं। जैसा कि आप देख सकते हैं, ये USB के लिए पिन, क्वार्ट्ज रेज़ोनरेटर, SPI और I2C के लिए gyroscope और कम्पास, USB के लिए DP और DM हैं। वर्तमान में ग्रे निष्कर्षों का उपयोग नहीं किया जाता है, उनमें से कोई भी हम अपने उद्देश्यों के लिए आवेदन कर सकते हैं।

इनपुट चयन

हम दालों की अवधि पर कब्जा करने जा रहे हैं, इसलिए इनपुट को किसी भी टाइमर के एक चैनल से जुड़ा होना चाहिए। इसके अलावा, टर्नजी 9 एक्स के साथ सिग्नल स्तर एसटीवी 32 की आपूर्ति वोल्टेज की तरह 3.3 वी नहीं है, लेकिन 5 वी है। हम वोल्टेज विभक्त को मिलाप करने के लिए बहुत आलसी हैं, इसलिए आपको एक इनपुट चुनने की आवश्यकता है जो 5 वी का सामना कर सकता है (इन आदानों को 5 वी-सहिष्णु कहा जाता है)। पिन और पिन विवरण अनुभाग में STM32F303VCT6 पर डेटाशीट में उपयुक्त पिन पाए जा सकते हैं । STM32F3 में कई टाइमर हैं, वे लगभग सभी पिनों में बिखरे हुए हैं। एक सुविधाजनक विकल्प पीसी 6 है। यह 5 वोल्ट का सामना कर सकता है और जीएनडी के बगल में बोर्ड के निचले बाएं कोने में स्थित है। इस पिन को 3rd टाइमर TIM3_CH1 के 1 चैनल को असाइन करें।

घड़ी की सेटिंग

काम करने के लिए यूएसबी के लिए, माइक्रोकंट्रोलर को बहुत स्थिर आवृत्ति पर देखा जाना चाहिए, यही कारण है कि लगभग सभी यूएसबी उपकरणों में क्वार्ट्ज रिसाइज़र होते हैं। अंतर्निहित आरसी जनरेटर की आवृत्ति स्थिरता यूएसबी के लिए पर्याप्त नहीं है। लेकिन STM32F3 डिस्कवरी बोर्ड पर, डेवलपर्स किसी कारण से लालची थे और क्वार्ट्ज नहीं डालते थे। हालांकि, अगर आप ध्यान से अध्ययन सर्किट , आप देख सकते हैं कि MCO संकेत जुड़ा हुआ है इनपुट करने के लिए PF0-OSC_IN , जहां क्वार्ट्ज जोड़ा जाना चाहिए । यह एसटी-लिंक प्रोग्रामर से उसी बोर्ड पर आता है जिसमें क्वार्ट्ज है। प्रयोक्ता मैनुअल में F3 डिस्कवरी (UM1570) के लिए ओएससी घड़ी अनुभाग का कहना है कि 8 मेगाहर्ट्ज की जा रही है भेजा इस लाइन के लिए।

इस प्रकार, माइक्रोकंट्रोलर को बाहरी स्रोत से देखा जाता है। इस विधा को बाईपास कहा जाता है। में परिधीय सेटिंग्स मेनू में आरसीसी अनुभाग, clocking के लिए हाई स्पीड घड़ी, चयन बाईपास घड़ी स्रोत ।

अधिक विस्तृत घड़ी सेटिंग पर आगे बढ़ने से पहले, हम परिधीय मेनू में ध्यान दें कि माइक्रोकंट्रोलर एक यूएसबी डिवाइस के रूप में कार्य करेगा।

अब आप अगले बड़े टैब पर जा सकते हैं - क्लॉक कॉन्फ़िगरेशन । यहां हम एक विशाल आरेख देखेंगे, जो दिखाता है कि माइक्रोकंट्रोलर में कौन से घड़ी संकेत मौजूद हैं, जहां से वे आते हैं, वे कैसे शाखा करते हैं, गुणा करते हैं और विभाजित करते हैं। पीले रंग में, मैंने उन मापदंडों पर प्रकाश डाला, जिन पर ध्यान दिया जाना चाहिए।

इनपुट आवृत्ति की जाँच करेंइनपुट फ्रिक्वेंसी 8 मेगाहर्ट्ज है।
हम आंतरिक स्रोत के बजाय बाहरी स्रोत से घड़ी के लिए HSE (हाई स्पीड एक्सटर्नल) को PLL सोर्स Mux स्विच सेट करते हैं । पीएलएल - चरण लॉक लूप, या पीएलएल - चरण-लॉक लूप, कई बार बाहरी आवृत्ति को गुणा करने का कार्य करता है। PLLMul गुणक को 9 पर सेट करें। फिर हम STM32F303 - 72 मेगाहर्ट्ज के लिए अधिकतम संभव आवृत्ति तक पहुंच जाएंगे। सिस्टम क्लॉक मक्स PLLCLK स्थिति में होना चाहिए ताकि घड़ी की आवृत्ति PLL के साथ गुणा हो। यूएसबी मॉड्यूल के लिए, 48 मेगाहर्ट्ज की जरूरत होती है, इसलिए यूएसबी के सामने 1.5 डिवाइडर लगाएं। आवृत्ति पर ध्यान दें

APB1 टाइमर सर्किट के बाईं ओर देखता है । यह टाइमर पर जाता है और भविष्य में हमारे लिए उपयोगी है।
यदि कोई आवृत्ति गलत तरीके से कॉन्फ़िगर की गई है, तो अधिकतम संभव मान से अधिक है या स्विच एक अमान्य स्थिति में हैं, तो CubeMX इस स्थान को लाल रंग में उजागर करेगा।

टाइमर सेटिंग

पल्स अवधि को मापने के लिए, हम इनपुट कैप्चर मोड में TIM3 टाइमर शुरू करेंगे। में संदर्भ मैनुअल , धारा के तहत सामान्य उद्देश्य टाइमर (TIM2 / TIM3 / TIM4), वहाँ एक चित्र टाइमर के संचालन को दर्शाता हुआ है। रंगों के साथ, मैंने इनपुट कैप्चर मोड में उपयोग किए जाने वाले संकेतों और रजिस्टरों पर प्रकाश डाला।

हरे रंग में हाइलाइट किया गया घड़ी संकेत सीएनटी काउंटर रजिस्टर में प्रवेश करता है और 1 हर घड़ी चक्र द्वारा इसके मूल्य में वृद्धि करता है। प्रीस्कूलर पीएससी डिवाइडर में, धीमी आवृत्ति के लिए घड़ी की आवृत्ति घट सकती है।
एक बाहरी सिग्नल TIMx_CH1 पर इनपुट है । एज डिटेक्टरयह इनपुट सिग्नल के किनारों को पहचानता है - 0 से 1 तक या 1 से 0. तक संक्रमणों को दर्ज करता है। किनारे को पंजीकृत करते समय, यह पीले रंग में हाइलाइट किए गए दो कमांड भेजता है:
- CNT काउंटर के मान को कैप्चर / 1 रजिस्टर (CCR1) और CC1I इंटरप्ट कॉल की तुलना लिखने के लिए ।
- स्लेव मोड नियंत्रक के लिए एक कमांड , जिसके द्वारा CNT मान 0 पर रीसेट हो जाता है और फिर से उलटी गिनती शुरू होती है।

यहाँ एक समय रेखा में प्रक्रिया का चित्रण है:

जब कोई बाधा उत्पन्न होती है, तो हम पकड़े गए मूल्य के साथ कार्रवाई करेंगे। यदि इनपुट दालें बहुत बार आती हैं, और बाधा हैंडलर में होने वाली क्रियाएं बहुत लंबी होती हैं, तो पिछले एक को पढ़ने से पहले सीसीआर 1 के मूल्य को ओवरराइट किया जा सकता है। इस स्थिति में, जब आप CCR1 के डेटा को स्वचालित रूप से मेमोरी में भरते हैं, तो आपको ओवरकैप्ट्योर फ्लैग की जाँच करने या डीएमए (डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस) लागू करने की आवश्यकता होती है। हमारे मामले में, सबसे छोटी नाड़ी की अवधि 1 मिलीसेकंड होती है, और इंटरप्ट हैंडलर सरल और छोटा होगा, इसलिए ओवरराइटिंग के बारे में चिंता न करें। जाओ

करने के लिए वापस Pinout टैब और सेट TIM3 टाइमर में बाह्य उपकरणों मेनू ।

स्लेव मोड: रीसेट मोड- इसका मतलब है कि किसी घटना में टाइमर को 0.
ट्राइगर स्रोत पर रीसेट किया जाएगा : TI1FP1 - टाइमर को रीसेट करने और स्टार्ट करने के लिए उपयोग की जाने वाली घटना TI1 इनपुट से कैप्चर किए गए सिग्नल एज है।
क्लॉकसोर्स: आंतरिक घड़ी - टाइमर को माइक्रोकंट्रोलर के आंतरिक जनरेटर से देखा जाता है।
चैनल 1: इनपुट कैप्चर डायरेक्ट मोड - CCR1 रजिस्टर में 1 चैनल से इंटरवल कैप्चर करें।

अगले बड़े कॉन्फ़िगरेशन टैब पर, हम अतिरिक्त टाइमर सेटिंग्स करेंगे।

प्रीस्कूलर एक टाइमर डिवाइडर है। यदि यह 0 है, तो फ्रीक्वेंसी को सीधे क्लॉक बस APB क्लॉक - 72 MHz से लिया जाता है। यदि प्रीस्कूलर 1 है, तो आवृत्ति 2 से विभाजित होती है और 36 मेगाहर्ट्ज बन जाती है। विभाजक को 71 पर सेट करें ताकि आवृत्ति 72 से विभाजित हो। फिर टाइमर आवृत्ति 1 मेगाहर्ट्ज होगी और अंतराल को 1 माइक्रोसेकंड के संकल्प के साथ मापा जाएगा।
काउंटर अवधि - अधिकतम संभव 16-बिट मान 0xFFFF सेट करें। समय स्लॉट बनाने के लिए अवधि महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, पीडब्लूएम के लिए। लेकिन संकेतों को कैप्चर करने के लिए अवधि महत्वपूर्ण नहीं है, हम इसे किसी भी इनपुट दालों के लिए बड़े होने के लिए जानते हैं।
Polarity Selection: फ़ॉलिंग एज - टाइमर सिग्नल इनपुट सिग्नल के गिरते हुए किनारे पर कैप्चर किए जाएंगे। एनवीआईसी सेटिंग्स
टैब पर, एक डॉव लगाएंTIM3 वैश्विक व्यवधान , ताकि तीसरी टाइमर से संबंधित घटनाओं में एक व्यवधान उत्पन्न हो।

USB डिवाइस सेटअप

हमने पहले ही नोट किया है कि नियंत्रक एक यूएसबी डिवाइस होगा। के बाद से जॉयस्टिक HID डिवाइस के वर्ग में के अंतर्गत आता है - Middlewares> USB_DEVICE मेनू, चयन ह्यूमन इंटरफ़ेस डिवाइस क्लास (HID): कक्षा के लिए FS आईपी । फिर CubeMX HID डिवाइस के लिए लाइब्रेरी को प्रोजेक्ट से कनेक्ट करेगा।

आइए , Middlewares अनुभाग में कॉन्फ़िगरेशन टैब पर USB_DEVICE सेटिंग्स पर जाएं :

विक्रेता आईडी और उत्पाद आईडी दो 16-बिट पहचानकर्ता हैं जो यूएसबी डिवाइस के प्रत्येक मॉडल के लिए अद्वितीय हैं। VID डिवाइस निर्माता से मेल खाती है, और प्रत्येक निर्माता PID असाइन करता है, अपने स्वयं के विचारों द्वारा निर्देशित। मुझे VID और PID की आधिकारिक सूची नहीं मिली, मुझे केवल उत्साही लोगों द्वारा समर्थित पहचानकर्ता आधार मिला । अपनी खुद की वेंडर आईडी प्राप्त करने के लिए, आपको usb.org पर USB कार्यान्वयन फोरम में जाना होगा और कुछ हज़ार डॉलर का भुगतान करना होगा। छोटी कंपनियाँ या ओपन-सोर्स डेवलपर जो अपना VID नहीं खरीद सकते, USB चिप निर्माता से अनुरोध कर सकते हैं और आधिकारिक तौर पर अपने प्रोजेक्ट के लिए VID / PID जोड़ी प्राप्त कर सकते हैं। इस तरह की सेवा की पेशकश की जाती है, उदाहरण के लिए, एफटीडीआई या सिलिकॉन प्रयोगशालाओं द्वारा।

यदि आप दो उपकरणों को एक ही VID / PID से जोड़ते हैं, लेकिन एक अलग प्रकार का (उदाहरण के लिए, एक एक HID डिवाइस है और दूसरा मास स्टोरेज है), ऑपरेटिंग सिस्टम उनके लिए एक ही ड्राइवर को स्थापित करने की कोशिश करेगा, और उनमें से कम से कम एक काम नहीं करेगा। यही कारण है कि विभिन्न डिवाइस मॉडल के लिए VID / PID जोड़े अद्वितीय होने चाहिए।

चूँकि हम अपने लिए एक उपकरण नहीं बना रहे हैं, हम इसे बेचने और वितरित नहीं करने जा रहे हैं, हम VID 0x0483 को छोड़ देंगे, जो STMicroelectronics से संबंधित है, और हम अपने स्वयं के PID के साथ आएंगे। डिफ़ॉल्ट रूप से, CubeMX HID डिवाइस के लिए PID 0x5710 प्रदान करता है। इसे बदलें, उदाहरण के लिए, 0x57FF के साथ। उत्पाद स्ट्रिंग को STM32 PPM-USB एडाप्टर से

बदलें। यह नाम विंडोज कंट्रोल पैनल में उपकरणों की सूची में दिखाई देगा। हम अभी सीरियल नंबर (S \ N) नहीं बदलेंगे।

जब Windows यह पता लगाता है कि यह VID, PID और S \ N के संयोजन के साथ एक डिवाइस का पता लगाता है, जो पहले नहीं देखा है, तो सिस्टम इसके लिए उपयुक्त ड्राइवर स्थापित करता है। यदि VID, PID और S \ N के संयोजन का उपयोग पहले ही किया जा चुका है, तो Windows स्वचालित रूप से पहले उपयोग किए गए ड्राइवर को प्रतिस्थापित कर देता है। आप इसे देख सकते हैं, उदाहरण के लिए, जब आप फ्लैश ड्राइव को यूएसबी से कनेक्ट करते हैं। पहली बार कनेक्ट और इंस्टॉल करने में कुछ समय लगता है। बाद के कनेक्शन पर, ड्राइव लगभग तुरंत काम करना शुरू कर देता है। हालाँकि, यदि आप एक ही मॉडल के फ्लैश ड्राइव का एक और उदाहरण कनेक्ट करते हैं, लेकिन एक अलग सीरियल नंबर के साथ, सिस्टम इसके लिए एक नया ड्राइवर स्थापित करेगा, भले ही उसके पास एक ही VID और PID हो।

मैं समझाऊंगा कि यह महत्वपूर्ण क्यों है। यदि आपने अपने VID, PID और S \ N के साथ STM32 पर USB माउस बनाया है, तो इसे कंप्यूटर से कनेक्ट किया है, और फिर VID, PID और S \ N को बदले बिना USB जॉयस्टिक बनाया है, तो Windows नए डिवाइस को एक माउस के रूप में अनुभव करेगा जो पहले से ही है सिस्टम में उपयोग किया जाता है, और जॉयस्टिक ड्राइवर स्थापित नहीं करेगा। तदनुसार, जॉयस्टिक काम नहीं करेगा। इसलिए, यदि आप अपने डिवाइस के प्रकार को बदलना चाहते हैं, तो VID / PID को अपरिवर्तित छोड़कर, इसके सीरियल नंबर को बदलना सुनिश्चित करें।

IDE के लिए प्रोजेक्ट जनरेशन

अंतिम सेटिंग जो आपको बनाने की आवश्यकता है, वह प्रोजेक्ट जनरेशन सेटिंग्स हैं। यह प्रोजेक्ट -> सेटिंग्स के माध्यम से किया जाता है ... वहां हम नाम, गंतव्य फ़ोल्डर और वांछित आईडीई सेट करेंगे, जिसके तहत CubeMX परियोजना का निर्माण करेगा। मैंने MDK-ARM V5 को चुना , क्योंकि मैं Keil uVision 5 का उपयोग करता हूं। कोड जनरेटर टैब पर, आप केवल आवश्यक लाइब्रेरी फ़ाइलों की प्रतिलिपि कॉपी कर सकते हैं ताकि अनावश्यक फ़ाइलों के साथ प्रोजेक्ट को अव्यवस्थित न करें।

बटन दबाएं प्रोजेक्ट -> कोड जनरेट करें । CubeMX कोड के साथ एक प्रोजेक्ट बनाएगा जिसे Keil uVision में खोला जा सकता है और अतिरिक्त सेटिंग्स के बिना संकलित और फ्लैश किया जा सकता है। Main.c फ़ाइल में मुख्य (शून्य) फ़ंक्शन मेंघड़ी, पोर्ट्स, टाइमर और USB को इनिशियलाइज़ करने के लिए फंक्शन्स पहले ही डाले जा चुके हैं। उनमें, माइक्रोकंट्रोलर मॉड्यूल को उन मोड्स के अनुसार कॉन्फ़िगर किया गया है, जिन्हें हम CubeMX में सेट करते हैं।

इस तरह के कोड निर्माण में अक्सर पाए जाते हैं:

/* USER CODE BEGIN 0 */
(...)
/* USER CODE END 0 */

यह माना जाता है कि उपयोगकर्ता इन अनुभागों में अपना कोड एम्बेड करेगा। यदि CubeMX प्रोजेक्ट सेटिंग्स में री-जनरेटिंग ऑप्शन सक्षम होने पर यूजर कोड रखें , तो इन लाइनों के बीच संलग्न कोड किसी मौजूदा प्रोजेक्ट की सेकंडरी जनरेशन के दौरान ओवरराइट नहीं किया जाएगा। दुर्भाग्य से, केवल CubeMX द्वारा बनाए गए अनुभाग सहेजे गए हैं। अनुभाग / * USER CODE * / उपयोगकर्ता द्वारा बनाया गया खो जाएगा। इसलिए, यदि IDE में कोड लिखने के बाद आप CubeMX पर लौटना चाहते हैं और नई सेटिंग्स के साथ फिर से प्रोजेक्ट जेनरेट करते हैं, तो मैं प्रोजेक्ट की बैकअप कॉपी बनाने की सलाह देता हूं।

UVision ( फ्लैश -> कॉन्फ़िगर फ्लैश टूल्स ) में फर्मवेयर सेटिंग्स में मैं आपको फ्लैश विकल्प के बाद रीसेट को सक्षम करने की सलाह देता हूंताकि चमकने के तुरंत बाद माइक्रोकंट्रोलर शुरू हो जाए। डिफ़ॉल्ट रूप से, यह अक्षम है, और प्रत्येक चमकती के बाद, आपको बोर्ड पर रीसेट बटन दबाना होगा।

पीपीएम डिकोडिंग

PPM - पल्स पोजीशन मॉड्यूलेशन - एयरक्राफ्ट मॉडल इलेक्ट्रॉनिक्स में बहुत व्यापक, संचरित संकेतों को कूटने की एक विधि। यह दालों का एक क्रम है, समय अंतराल जिसके बीच संचरित संख्यात्मक मूल्यों के अनुरूप है।

इस प्रोटोकॉल के अनुसार, कंसोल प्रेषित रेडियो मॉड्यूल को सूचना भेजता है, जो पीछे कंसोल में डाला जाता है। कई रिसीवर जिन्हें बोर्ड पर रखा जाता है, वे पीपीएम के माध्यम से फ्लाइट कंट्रोलर के लिए कंट्रोल सिग्नल ट्रांसमिट कर सकते हैं। इसके अलावा, लगभग किसी भी कंसोल में ट्रेनर-छात्र मोड में दूसरा कंसोल कनेक्ट करने और कंसोल को एक सिम्युलेटर से जोड़ने के लिए कनेक्टर हैं, जो आमतौर पर पीपीएम का भी उपयोग करते हैं।

हम एक तर्क विश्लेषक के साथ टर्नजी 9 एक्स के सिम्युलेटर आउटपुट से एक संकेत लिखते हैं:

प्रत्येक अनुक्रम रिमोट पर नियंत्रण की वर्तमान स्थिति को एन्कोड करता है। आमतौर पर पहले चार मान (जिसे चैनल भी कहा जाता है) एनालॉग स्टिक्स की स्थिति के अनुरूप होते हैं, और बाद वाले टॉगल स्विच या पोटेंशियोमीटर की स्थिति के अनुरूप होते हैं।
नियंत्रण की न्यूनतम स्थिति अंतराल 1000 μs से मेल खाती है, अधिकतम - 2000 μs, औसत स्थिति - 1500 μs। दालों के दाने, या तख्ते, काफी लंबे अंतराल से अलग किए जाते हैं और 20-25 एमएस की अवधि के साथ चलते हैं।

आइए संकेत पर करीब से नज़र डालें:

जैसा कि आप देख सकते हैं, तीन छड़ें तटस्थ स्थिति (1, 3, 4) में हैं, और एक चरम स्थिति (2) में है। तीन टॉगल स्विच बंद हैं (5, 6, 7), और आखिरी चालू है (8)। एक एडॉप्टर के रूप में काम करने वाले माइक्रोकंट्रोलर को इस तरह के सीक्वेंस को कैप्चर करना चाहिए, मानों को एक अरै में जोड़ना होगा और जॉयस्टिक से कमांड के रूप में यूएसबी के माध्यम से भेजना होगा। चलो एक पल्स अनुक्रम डिकोडर लिखते हैं।

व्यवधान को पकड़ना

Main.c में इनिशियलाइज़ेशन के बाद , लूप करते समय मुख्य से पहले , चैनल 1 से इनपुट कैप्चर कैप्चर मोड में TIM3 टाइमर शुरू करें, कैप्चर रुकावट की पीढ़ी के साथ। ऐसा करने के लिए, HAL से संबंधित फ़ंक्शन का उपयोग करें:

HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_1);

Htim3 संरचना में घोषित main.c आरंभीकरण के लिए मानकों, संकेत सभी टाइमर रजिस्टर करने के लिए (काउंटर मूल्य, विभक्त, सभी सेटिंग्स, बाधा झंडे), सूचक: TIM3 टाइमर हैंडलर है, जो सभी संरचनाओं और चर टाइमर के साथ जुड़े होते हैं एक हैंडलर DMA पर जो इस टाइमर के साथ काम करता है, आदि। डेवलपर को यह देखने की आवश्यकता नहीं है कि कौन से बिट्स रजिस्टर में हैं जो कि मैन्युअल रूप से सेट और रीसेट करने के लिए जिम्मेदार हैं। हैंडलर को एचएएल फ़ंक्शन में पास करना पर्याप्त है। बाकी पुस्तकालय खुद करेंगे। STM32F3xx HAL ड्राइवर

दस्तावेज़ के विवरण में एचएएल संरचना सिद्धांतों को अधिक विस्तार से वर्णित किया गया है।(UM1786)। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एचएएल पुस्तकालय स्वयं अच्छी तरह से प्रलेखित हैं। यह समझने के लिए कि HAL टाइमर के लिए कैसे काम करता है और इसका उपयोग कैसे किया जाता है, आप stm32f3xx_hal_tim.h और stm32f3xx_hal_tim.c फ़ाइलों में टिप्पणियों को पढ़ सकते हैं ।

प्रत्येक बाधा के लिए जो TIM3 टाइमर उत्पन्न करता है, TIM3_IRQHandler हैंडलर कहलाता है । यह stm32f3xx_it.c फ़ाइल में स्थित है , बदले में, HAL_TIM_IRQHandler हैंडलर , सभी टाइमर के लिए मानक, इसे कहा जाता है, और htim3 संरचना के लिए एक सूचक इसे पास किया जाता है।

void TIM3_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN TIM3_IRQn 0 */

  /* USER CODE END TIM3_IRQn 0 */
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim3);
  /* USER CODE BEGIN TIM3_IRQn 1 */

  /* USER CODE END TIM3_IRQn 1 */
}

यदि हम HAL_TIM_IRQHandler फ़ाइल stm32f3xx_hal_tim.c के अंदर देखते हैं, तो हम एक विशाल हैंडलर देखते हैं जो टाइमर के लिए इंटरप्ट फ्लैग की जाँच करता है, कॉलबैक-फ़ंक्शन का कारण बनता है और निष्पादन के बाद ध्वज को साफ़ करता है। यदि कोई कैप्चर इवेंट होता है , तो यह HAL_TIM_IC_CaptureCallback फ़ंक्शन को कॉल करता है । यह इस तरह दिख रहा है:

__weak void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
/* NOTE : This function Should not be modified, when the callback is needed, the __HAL_TIM_IC_CaptureCallback could be implemented in the user file
*/
}

इसका मतलब है कि हम इस फ़ंक्शन को main.c में ओवरराइड कर सकते हैं । इसलिए, इस कॉलबैक को int main (शून्य) फ़ंक्शन से पहले डालें :

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
};

मैं यह देखना चाहूंगा कि व्यवधान का प्रदर्शन कैसे किया जाता है। किसी एक निष्कर्ष पर इसे त्वरित रूप से जोड़ें:

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
  __nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
};

PE8 पिन को पहले ही आउटपुट के रूप में इनिशियलाइज़ किया जा चुका है। स्विच ऑन और ऑफ करने के बीच, __nop () निर्देश डाले जाते हैं , जो 1 घड़ी चक्र में देरी करता है। ऐसा इसलिए किया जाता है कि मेरा $ 8 चीनी लॉजिक विश्लेषक 24 मेगाहर्ट्ज पर काम करने वाला 72 मेगाहर्ट्ज माइक्रोकंट्रोलर से बहुत कम पल्स नहीं छोड़ता। अब प्रोजेक्ट को संकलित करें -> लक्ष्य बनाएं और फ्लैश नियंत्रक से पूछें -> डाउनलोड करें । हम PPM को दूरस्थ से PC6 से जोड़ते हैं, और देखें कि PC6 और PE8 पर विश्लेषक के साथ क्या होता है।

कॉलबैक को वास्तव में सही क्षणों में कहा जाता है - ठीक इसके बाद इनपुट सिग्नल 1 से 0. तक संक्रमण हो गया है, इसलिए, सब कुछ सही ढंग से किया गया था।

कैप्चर किए गए डेटा को कैप्चर करें और प्रोसेस करें

इतना है कि यह करने के लिए प्रत्येक पर कब्जा कर लिया मूल्य जोड़ देगा हम कॉलबैक संपादित करेंगे captured_value बफर अपरिवर्तित। यदि टाइमर बहुत बड़े मूल्य (5000 μs से अधिक) पर कब्जा करता है, तो इसका मतलब है कि एक ठहराव दर्ज किया गया था, पैकेट को इसकी संपूर्णता में प्राप्त किया गया था और इसे संसाधित किया जा सकता है। संसाधित किए गए मान 5 तत्वों के rc_data सरणी में जोड़े जाते हैं। पहले चार में, छड़ी की स्थिति सीमा तक कम हो जाती है [0; 1000], पांचवें में, व्यक्तिगत बिट्स को टॉगल स्विच के अनुसार सेट किया जाता है, जिसे गेमपैड पर बटन दबाने के रूप में व्याख्या की जाएगी।

uint16_t captured_value[8] = {0};
uint16_t rc_data[5] = {0};
uint8_t pointer = 0;
uint8_t data_ready = 0;

...

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    uint8_t i;
    uint16_t temp;
    //     
    temp = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
    //    , ,  
    if ((temp > 5000) && (!data_ready))
    {
        pointer = 0;
        //        [0;1000]
        for (i = 0; i < 4; i++)
        {
            if (captured_value[i] < 1000)
                captured_value[i] = 1000;
            else if (captured_value[i] > 2000)
                captured_value[i] = 2000;
            rc_data[i] = captured_value[i]-1000;
        };
        //     
        rc_data[4] = 0;
        if (captured_value[4] > 1500)
            rc_data[4] |= (1<<4);
        if (captured_value[5] > 1500)
            rc_data[4] |= (1<<5);
        if (captured_value[6] > 1500)
            rc_data[4] |= (1<<6);
        if (captured_value[7] > 1500)
            rc_data[4] |= (1<<7);
        data_ready = 1;
    }
    else //      
    {
        captured_value[pointer] = temp;
        pointer++;
    };
    if (pointer == 8) //   
        pointer = 0;
}

मुझे समझाएं कि मैंने बटनों को निचले 4 बिट्स में नहीं, बल्कि पांचवें से आठवें बिट्स के अनुरूप रखा। सिम्युलेटर में, यह Xbox से एक गेमपैड को कनेक्ट करने के लिए माना जाता है, जहां बटन LB, RB, स्टार्ट और बैक का उपयोग किया जाता है, और उनकी संख्या 5 से 8. होती है

। मुख्य लूप में, data_ready ध्वज को लगातार घुमाया जाएगा, जिसके द्वारा कंप्यूटर को डेटा भेजा जाएगा।

while (1)
{
  if (data_ready)
  {
    //      
    data_ready = 0;
  }
}

यह कैसे काम करता है, यह जांचने के लिए, रिमोट कंट्रोल को कनेक्ट करें, फिर से संकलित करें और फिर से डिबग करें और फिर डिबग सत्र शुरू करें -> डीबग सत्र प्रारंभ / बंद करें ।
ट्रैकिंग चर के लिए विंडो खोलें -> देखें विंडोज -> 1 देखें और वहां कैप्चर किया गया_वेल्यू और आरसी_डेटा जोड़ें ।
हम डीबग -> रन कमांड के साथ डिबगिंग शुरू करते हैं और वास्तविक समय में, ब्रेकपॉइंट को जोड़ने के बिना भी, हम देखेंगे कि स्टिक्स के बाद नंबर कैसे बदलते हैं।

अगला, आपको जॉयस्टिक कमांड के रूप में कंप्यूटर को डेटा भेजने की आवश्यकता है।

HID डिवाइस को कॉन्फ़िगर करें और HID रिपोर्ट डिस्क्रिप्टर बनाएं

USB HID (ह्यूमन इंटरफेस डिवाइस) मानव-कंप्यूटर इंटरैक्शन के लिए उपकरणों का एक वर्ग है। इनमें कीबोर्ड, चूहे, जॉयस्टिक, गेमपैड, टच पैनल शामिल हैं। छिपाई उपकरणों का मुख्य लाभ यह है कि उन्हें किसी भी ऑपरेटिंग सिस्टम में विशेष ड्राइवरों की आवश्यकता नहीं है: विंडोज, ओएस एक्स, एंड्रॉइड और यहां तक कि आईओएस (यूएसबी-लाइटनिंग एडाप्टर के माध्यम से)। एक विस्तृत विवरण HID के लिए दस्तावेज़ डिवाइस क्लास परिभाषा में पाया जा सकता है । PPM- USB एडॉप्टर बनाने के लिए हमें जो मुख्य बात जानना आवश्यक है वह है HID रिपोर्ट और HID रिपोर्ट डेसक्रिप्टर क्या हैं ।

HID डिवाइस एक पूर्वनिर्धारित प्रारूप में कंप्यूटर को बाइट पैकेट भेजता है। ऐसा प्रत्येक पैकेज एक छिपाई रिपोर्ट है। डिवाइस कंप्यूटर को डेटा प्रारूप के बारे में सूचित करता है जब वह जोड़ता है, एक छिपाई रिपोर्ट डिस्क्रिप्टर भेज रहा है, एक पैकेट विवरण जो इंगित करता है कि पैकेट में कितने बाइट्स हैं और पैकेट में प्रत्येक बाइट और बिट का उद्देश्य है। उदाहरण के लिए, एक साधारण माउस की छिपाई रिपोर्ट में चार बाइट्स होते हैं: पहले बाइट में दबाए गए बटनों के बारे में जानकारी होती है, दूसरे और तीसरे बाइट्स में एक्स और वाई के साथ कर्सर का सापेक्ष संचलन होता है, और चौथे बाइट में स्क्रॉल व्हील का रोटेशन होता है। रिपोर्ट डिस्क्रिप्टर को डिवाइस कंट्रोलर मेमोरी में बाइट्स के एक सरणी के रूप में संग्रहीत किया जाता है।

डिस्क्रिप्टर बनाने से पहले, मैं शब्दावली पर अलग से ध्यान देना चाहूंगा। अंग्रेजी भाषा के वातावरण में दो शब्द सामान्य हैं - जॉयस्टिक और गेमपैड । जॉयस्टिक शब्द को आमतौर पर मैनिपुलेटर कहा जाता है जिसे एक हाथ से पकड़कर अलग-अलग दिशाओं में झुकाया जाता है, और गेमपैड एक डिवाइस है जिसमें बटन और स्टिक दो हाथों से लगे होते हैं। रूसी बोलने वाले उपयोगकर्ता आमतौर पर जॉयस्टिक को कहते हैं, और दूसरा। HID डिवाइस के विवरण में जॉयस्टिक और गेमपैड के बीच अंतर है। विमान मॉडल कंसोल गेमपैड के लिए अपने कार्यात्मक उद्देश्य में अधिक समान है, इसलिए भविष्य में मैं कभी-कभी "गेमपैड" शब्द का उपयोग करूंगा।

हमने एक प्रोजेक्ट जेनरेट किया, जिससे यह संकेत मिलता है कि यह डिवाइस ह्यूमन इंटरफेस डिवाइस की तरह काम करेगा। इसका मतलब यह है कि एक USB HID लाइब्रेरी प्रोजेक्ट से जुड़ा है और एक डिवाइस डेसिस्क्रिप्ट पहले ही जेनरेट हो चुका है। यह usbd_hid.c फ़ाइल में स्थित है , माउस रिपोर्ट का वर्णन करता है और इस तरह दिखता है:

HID_Mouse_Report_Descriptor

__ALIGN_BEGIN static uint8_t HID_MOUSE_ReportDesc[HID_MOUSE_REPORT_DESC_SIZE]  __ALIGN_END =
{
  0x05,   0x01,
  0x09,   0x02,
  0xA1,   0x01,
  0x09,   0x01,

  0xA1,   0x00,
  0x05,   0x09,
  0x19,   0x01,
  0x29,   0x03,

  0x15,   0x00,
  0x25,   0x01,
  0x95,   0x03,
  0x75,   0x01,

  0x81,   0x02,
  0x95,   0x01,
  0x75,   0x05,
  0x81,   0x01,

  0x05,   0x01,
  0x09,   0x30,
  0x09,   0x31,
  0x09,   0x38,

  0x15,   0x81,
  0x25,   0x7F,
  0x75,   0x08,
  0x95,   0x03,

  0x81,   0x06,
  0xC0,   0x09,
  0x3c,   0x05,
  0xff,   0x09,

  0x01,   0x15,
  0x00,   0x25,
  0x01,   0x75,
  0x01,   0x95,

  0x02,   0xb1,
  0x22,   0x75,
  0x06,   0x95,
  0x01,   0xb1,

  0x01,   0xc0
};

छिपाई रिपोर्ट डिस्क्रिप्टर को मैन्युअल रूप से बनाना बेहद समय लेने वाला है। कार्य को सुविधाजनक बनाने के लिए, एक उपकरण है जिसे HID Descriptor Tool (DT) कहा जाता है । यह प्रोग्राम आपके डिवाइस के लिए एक डिस्क्रिप्टर बना सकता है। इसके साथ संग्रह में आप विभिन्न उपकरणों के लिए वर्णनकर्ताओं के कई उदाहरण पा सकते हैं।

यहाँ माउस और कीबोर्ड (अंग्रेजी में) के लिए अपना स्वयं का एचआईडी डिस्क्रिप्टर बनाने के बारे में एक बहुत अच्छा लेख है। मैं आपको रूसी में बताऊंगा कि गेमपैड के लिए एक हैंडल कैसे बनाया जाए।

कंसोल द्वारा भेजी गई छिपाई-रिपोर्ट में एनालॉग स्टिक्स के दो अक्षों के लिए चार 16-बिट मान और बटनों के लिए 16 एक-बिट मान होना चाहिए। कुल 10 बाइट्स। DT में बनाया गया इसका हैंडल इस तरह दिखेगा:

    0x05, 0x01,                    // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
    0x09, 0x05,                    // USAGE (Game Pad)
    0xa1, 0x01,                    // COLLECTION (Application)
    0x09, 0x01,                    //   USAGE (Pointer)
    0xa1, 0x00,                    //   COLLECTION (Physical)
    0x09, 0x30,                    //     USAGE (X)
    0x09, 0x31,                    //     USAGE (Y)
    0x15, 0x00,                    //     LOGICAL_MINIMUM (0)
    0x26, 0xe8, 0x03,              //     LOGICAL_MAXIMUM (1000)
    0x75, 0x10,                    //     REPORT_SIZE (16)
    0x95, 0x02,                    //     REPORT_COUNT (2)
    0x81, 0x02,                    //     INPUT (Data,Var,Abs)
    0xc0,                          //   END_COLLECTION
    0xa1, 0x00,                    //   COLLECTION (Physical)
    0x09, 0x33,                    //     USAGE (Rx)
    0x09, 0x34,                    //     USAGE (Ry)
    0x15, 0x00,                    //     LOGICAL_MINIMUM (0)
    0x26, 0xe8, 0x03,              //     LOGICAL_MAXIMUM (1000)
    0x75, 0x10,                    //     REPORT_SIZE (16)
    0x95, 0x02,                    //     REPORT_COUNT (2)
    0x81, 0x02,                    //     INPUT (Data,Var,Abs)
    0xc0,                          //   END_COLLECTION
    0x05, 0x09,                    //   USAGE_PAGE (Button)
    0x19, 0x01,                    //   USAGE_MINIMUM (Button 1)
    0x29, 0x10,                    //   USAGE_MAXIMUM (Button 16)
    0x15, 0x00,                    //   LOGICAL_MINIMUM (0)
    0x25, 0x01,                    //   LOGICAL_MAXIMUM (1)
    0x75, 0x01,                    //   REPORT_SIZE (1)
    0x95, 0x10,                    //   REPORT_COUNT (16)
    0x81, 0x02,                    //   INPUT (Data,Var,Abs)
    0xc0                           // END_COLLECTION

यह माउस डिस्क्रिप्टर की तुलना में कम भयभीत नहीं दिखता है। लेकिन अगर आप समझते हैं कि प्रत्येक पंक्ति का क्या मतलब है, तो सब कुछ काफी समझ में आता है और तार्किक है।

उपयोग दिखाता है कि सिस्टम को आगे जाने वाले डेटा की व्याख्या कैसे करनी चाहिए।
उपयोग के कई प्रकार हैं, उन्हें समूहों में क्रमबद्ध किया जाता है - उपयोग पृष्ठ। इसलिए, एक विशिष्ट उपयोग का चयन करने के लिए, आपको पहले संबंधित USAGE_PAGE को संदर्भित करना होगा। उपयोग के बारे में क्या छिपा उपयोग तालिकाओं दस्तावेज़ में पाया जा सकता है । विवरणक की शुरुआत में, हम संकेत देते हैं कि जॉयस्टिक का वर्णन किया जाएगा:

USAGE_PAGE (सामान्य डेस्कटॉप)
उपयोग (गेम पैड)

संकलन कई संबंधित डेटासेट को जोड़ता है।
भौतिक संग्रह का उपयोग एक विशिष्ट ज्यामितीय बिंदु से संबंधित डेटा के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, एक एनालॉग स्टिक। एप्लिकेशन संग्रह का उपयोग विभिन्न कार्यों को एक डिवाइस में संयोजित करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक एकीकृत ट्रैकपैड वाले कीबोर्ड में दो अनुप्रयोग संग्रह हो सकते हैं। हम केवल जॉयस्टिक का वर्णन करते हैं, जिसका अर्थ है कि संग्रह एक होगा:

संकलन (आवेदन)
...
END_COLLECTION

उसके बाद, आपको यह निर्दिष्ट करने की आवश्यकता है कि निर्देशांक संचारित करने वाले तत्वों का वर्णन किया जाएगा। पॉइंटर का उपयोग चूहे, जॉयस्टिक, गेमपैड, डिजिटाइज़र का वर्णन करने के लिए किया जाता है:

उपयोग (सूचक)

निम्नलिखित एक संग्रह में संयुक्त लाठी के विवरण हैं:

संकलन (भौतिक)
USAGE (X)
USAGE (Y)
LOGICAL_MINIMUM (0)
LOGICAL_MAXIMUM (1000)
REPORT_SIZE (16)
REPORT_COUNT (2)
INPUT (Data,Var,Abs)
END_COLLECTION

यहां उपयोग इंगित करता है कि दो अक्षों, एक्स और वाई के साथ विचलन मानों का
उपयोग किया जाता है । LogICAL_MINIMUM और LOGICAL_MAXIMUM निर्दिष्ट सीमा को निर्दिष्ट करता है जिसमें प्रेषित मूल्य भिन्न हो सकते हैं।
REPORT_COUNT और REPORT_SIZE क्रमशः, कितने संख्या और किस आकार में हम स्थानांतरण करने जा रहे हैं, अर्थात् दो 16-बिट संख्या।
INPUT (डेटा, वार, ABS) का अर्थ है कि डेटा डिवाइस से कंप्यूटर पर आता है, और ये डेटा बदल सकते हैं। हमारे मामले में मूल्य निरपेक्ष हैं। उदाहरण के लिए, कर्सर को स्थानांतरित करने के लिए माउस से सापेक्ष मूल्य आते हैं। कभी-कभी डेटा को कॉन्स्ट के रूप में वर्णित किया जाता है, न कि वार के रूप में। गैर-महत्वपूर्ण बिट्स को प्रसारित करने के लिए यह आवश्यक है। उदाहरण के लिए, तीन बटन के साथ एक माउस रिपोर्ट में, बटन के लिए 3 बिट्स वर और कांस्ट के 5 बिट्स को एक आकार के लिए स्थानांतरण आकार के पूरक के लिए स्थानांतरित किया जाता है।
जैसा कि आप देख सकते हैं, एक्स और वाई कुल्हाड़ियों का वर्णन एक साथ समूहीकृत किया जाता है। उनके पास एक ही आकार है, एक ही सीमा है। एक ही एनालॉग स्टिक को प्रत्येक अक्ष का व्यक्तिगत रूप से वर्णन करते हुए, निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है। ऐसा विवरणक पिछले एक के समान काम करेगा:

संकलन (भौतिक)
उपयोग (X)
LOGICAL_MINIMUM (0)
LOGICAL_MAXIMUM (1000)
REPORT_SIZE (16)
REPORT_COUNT (1)
INPUT (डेटा, वार, ABS)
उपयोग (Y)
LOGICAL_MINIMUM (0)
LOGICAL_MAXIMUM (1000)
REPORT_SIZE (16)
REPORT_COUNT (1)
INPUT (डेटा, वार, ABS)
END_COLLECTION

पहली छड़ी के बाद, दूसरी एनालॉग छड़ी का वर्णन किया गया है। इसकी कुल्हाड़ियों का एक अलग उपयोग है ताकि आप उन्हें पहली छड़ी से अलग कर सकें - Rx और Ry:

संकलन (भौतिक)
USAGE (Rx) USAGE
(Ry)
LOGICAL_MINIMUM (0)
LOGICAL_MAXIMUM (1000)
REPORT_SIZE (16)
REPORT_COUNT (2)
INPUT (डेटा, वार, ABS)
END_COLLECTION

अब आपको गेमपैड के कुछ बटन का वर्णन करने की आवश्यकता है। इसे इस प्रकार किया जा सकता है:

USAGE_PAGE (बटन) USAGE (बटन
1)
USAGE (बटन 2)
USAGE (बटन 3)
...
USAGE (बटन 2)

उपयोग रेंज का उपयोग करके एक ही प्रकार के बटन की बोझिल रिकॉर्डिंग को कम किया जा सकता है:

USAGE_PAGE (बटन)
USAGE_MINIMUM (बटन 1)
USAGE_MAXIMUM (बटन 16)

बटन द्वारा प्रेषित डेटा 16 एकल-बिट मान हैं, जो 0 से 1 तक भिन्न हैं:

LOGICAL_MINIMUM (0)
LOGICAL_MAXIMUM (1)
REPORT_SIZE (1)
REPORT_COUNT (16)
INPUT (Data,Var,Abs)

डिस्क्रिप्टर में लाइनों का क्रम सख्त नहीं है। उदाहरण के लिए, Logical_Minimum और Logical_Maximum उपयोग (बटन) से पहले लिखा जा सकता है, या Report_Size और Report_Count को स्वैप किया जा सकता है।
यह महत्वपूर्ण है कि इनपुट कमांड में डेटा ट्रांसफर (उपयोग, मिमिमम, अधिकतम, आकार, गणना) के लिए सभी आवश्यक पैरामीटर हैं।

जब डिस्क्रिप्टर बनता है, तो इसे त्रुटियों के लिए पार्स डिस्क्रिप्टर कमांड के साथ चेक किया जा सकता है ।
यदि सब कुछ क्रम में है, तो इसे एक्सटेंशन एच के साथ निर्यात करें। में usbd_hid.c फ़ाइल , एक नया एक के साथ वर्णनकर्ता की जगह और में समायोजित usbd_hid.h के आकार HID_MOUSE_REPORT_DESC_SIZE वर्णनकर्ता 74 61 तक

रिपोर्ट का उपयोग कर भेजा जाता है data_ready झंडा । इसके लिएmain.c हम usbd_hid.h हेडर फ़ाइल को शामिल करेंगे और मुख्य लूप में हम रिपोर्ट भेजने वाले फ़ंक्शन को कॉल करेंगे। Rc_data एरे टाइप uint16 का है, इसलिए इसके लिए पॉइंटर को 8-बिट प्रकार में डालना होगा और 5 के बजाय 10 आकार पास करना होगा।

#include "usbd_hid.h"
...
while (1)
{
  if (data_ready)
  {
    USBD_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS, (uint8_t*)rc_data, 10);
    data_ready = 0;
  };
};

हम परियोजना को संकलित करते हैं और इसे फिर से फ्लैश करते हैं।

कनेक्शन और उपयोग

USB केबल को ST-LINK USB कनेक्टर से USER USB कनेक्टर से फिर से कनेक्ट करें। विंडोज नए डिवाइस का पता लगाएगा और स्वचालित रूप से ड्राइवर को स्थापित करेगा। आइए को जाने नियंत्रण कक्ष -> डिवाइस और प्रिंटर और एक गेमपैड आइकन के साथ हमारे STM32 यूएसबी-पीपीएम एडाप्टर डिवाइस देखें।

डिवाइस के मापदंडों में, आप देख सकते हैं कि स्टिक को स्थानांतरित करने के बाद क्रॉस फ़ील्ड में कैसे घूमता है और कॉलम हिलता है, और बटन प्रतीक टॉगल स्विच से ऊपर प्रकाश करते हैं। अंशांकन आवश्यक नहीं है क्योंकि विवरणक में न्यूनतम और अधिकतम मान पहले से निर्धारित किए गए हैं।

FPV FreeRider शुरू करके, हम देखेंगे कि कैसे खींची गई वर्चुअल गेमपैड पर मुख्य स्क्रीन पर स्टिक हमारे रिमोट कंट्रोल के अनुसार चलती है। यदि कुल्हाड़ियों को किसी कारण से सही ढंग से नहीं सौंपा गया है, तो आप उन्हें कैलिब्रेट नियंत्रक अनुभाग में पुन: कॉन्फ़िगर कर सकते हैं ।
रिमोट कंट्रोल के बटन के संगत टॉगल स्विच का उपयोग फ़्लाइट मोड्स (एक्रोबैटिक / स्टैबिलाइज़्ड) को स्विच करने के लिए किया जाता है, कैमरा व्यू (बोर्ड / ज़मीन से) स्विच करें, शुरुआत से फ़्लाइट शुरू करें या थोड़ी देर के लिए दौड़ चालू करें।

उड़ान भरी!

वीडियो पर - मेरे प्रशिक्षण के कई दिनों का परिणाम। जब मैं ऑटो-लेवलिंग के साथ उड़ान भर रहा हूं, और एक्रोबैटिक मोड में नहीं, जैसा कि एफपीवी रेसिंग के सभी स्वामी करते हैं। एक्रो मोड में, यदि आप छड़ें छोड़ते हैं, तो कोप्टर स्वचालित रूप से क्षैतिज स्थिति में नहीं लौटता है, लेकिन यह उसी कोण पर उड़ना जारी रखता है जब उसने उड़ान भरी थी। एक्रो मोड में प्रबंधन करना अधिक कठिन है, लेकिन आप अधिक गति, गतिशीलता, हवा में उथल-पुथल और यहां तक कि ऊपर की ओर उड़ सकते हैं।

करने के लिए Charpu मास्टर्समैं अभी भी बहुत दूर हूं, लेकिन मैंने प्रशिक्षण जारी रखा है और मैं यह सुनिश्चित करने के लिए कह सकता हूं कि एक रेसिंग मिनी कॉप्टर के विचार ने मुझे और भी अधिक दिलचस्पी दी। और जल्द ही, मैं निश्चित रूप से इसके निर्माण और उड़ानों में लगा रहूंगा, जो अब सिम्युलेटर में नहीं है, लेकिन कठोर वास्तविकता में, वास्तविक दुर्घटनाओं, टूटे हुए प्रोपेलर, टूटी हुई मोटरों और बैटरी को जलाकर नष्ट कर दिया गया है। लेकिन यह अन्य लेखों के लिए एक विषय है :)

केइल uVision 5 और STM32CubeMX के लिए परियोजना GitHub पर है ।

PPM-to-USB एडाप्टर STM32F3Discovery पर, या हम विमान मॉडल कंसोल को STM32Cube के साथ HID जॉयस्टिक के रूप में कंप्यूटर से कनेक्ट करते हैं