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c - LPC1788 微 Controller 间歇性不发送 USB 消息

转载作者：太空宇宙更新时间：2023-11-04 00:05:40

我正在为 NXP LPC1788 微 Controller 开发代码，我的部分工作是使基于它的产品与 USB 兼容。大部分跑腿工作都已完成，一般而言，通过 USB 进行的通信几乎与通过 CAN 进行的通信一样好。

但是，我遇到的一个问题是，当从微 Controller 生成持续输出的 USB 消息并且发送的非常靠近时，其中一些消息偶尔会被丢弃。

PC端是用自己写的基于WinUSB的自定义驱动来接收消息的，本来怀疑是接收端的问题。但是，使用 USBLyzer 我现在确信问题出在发送端 - USBLyzer 日志与我从 WinUsb_ReadPipe() 中得到的日志完全匹配。

LPC1788 使用 USB 2.0 全速协议(protocol)，我已经确认使用探头以大约 12 MHz 的频率发送和接收信息，这是应该的。

设备配置为使用两个端点:逻辑端点 2 IN 和逻辑端点 2 OUT。这两个都配置为批量传输，最大数据包大小为 64 字节。

我会认为消息至少间隔 500-600 微秒发送(我在线程中引入了人为的 500 us 延迟，消息传输所花费的时间应该比那)。这是我上周得到的；我现在无法检查，因为我的调试工具正在运行。

这是微 Controller 的 USB 初始化代码:

void USBInit()
{  
  // Configure USB pins.
  PINSEL_ConfigPin(0, 29, 1); // USB_D+1
  PINSEL_ConfigPin(0, 30, 1); // USB_D-1
  PINSEL_ConfigPin(1, 18, 1); // USB_UP_LED1
  PINSEL_ConfigPin(2,  9, 1); // USB_CONNECT1
  PINSEL_ConfigPin(1, 30, 2); // USB_VBUS 

  // Turn on power and clock
  CLKPWR_ConfigPPWR(CLKPWR_PCONP_PCUSB, ENABLE);

  PINSEL_SetPinMode(1, 30, PINSEL_BASICMODE_PLAINOUT);

  // Set DEV_CLK_EN and AHB_CLK_EN.
  LPC_USB->USBClkCtrl |= 0x12;

  // Wait until change is reflected in clock status register.
  while((LPC_USB->USBClkSt & 0x12) != 0x12);

  // Enable NVIC USB interrupts.
  NVIC_EnableIRQ(USB_IRQn);

  // Reset the USB.
  USBReset();

  // Set device address to 0x0 and enable device & connection.
  USBSetAddress(0);
}

这是微 Controller 用来通过 USB 发送消息的代码:

uint32_t USB_Send(uint32_t endpoint, uint8_t *pData, uint32_t count)
{
  // Convert into a form that can be sent successfully using USB.  
  uint8_t data[USB_MAX_PACKET_SIZE];

  for(int i=0; i < count; i++)
  {
    data[i*2] = hex[(pData[i] >> 4)];
    data[(i*2)+1] = hex[(pData[i] & 0xF)];
  }

  return USBWriteEndpoint(endpoint, data, count*2);
}

uint32_t USBWriteEndpoint(uint32_t endpoint, uint8_t *pData, uint32_t count)
{
  uint32_t i;

  LPC_USB->Ctrl = ((endpoint & 0xF) << 2) | CTRL_WR_EN;

  LPC_USB->TxPLen = count;

  for(i=0; i < (count+3)/4; i++)
  {
    LPC_USB->TxData = *((__packed uint32_t *)pData);
    pData += 4;
  }

  LPC_USB->Ctrl = 0;
  USBValidateEndpoint(endpoint);
  return count;
}

void USBValidateEndpoint(uint32_t endpoint)
{
  writeSIEEndpointCommand(endpoint, CMD_VALID_BUF);
}

void writeSIECommandData(uint32_t cmd, uint32_t data)
{
  LPC_USB->DevIntClr = CCEMTY_INT;
  LPC_USB->CmdCode = cmd;
  while((LPC_USB->DevIntSt & CCEMTY_INT) == 0);
  LPC_USB->DevIntClr = CCEMTY_INT;
  LPC_USB->CmdCode = data;
  while((LPC_USB->DevIntSt & CCEMTY_INT) == 0);
}

编辑

为了了解发生了什么，这是我的 USB 驱动程序的接收函数生成的日志文件(来自 USBLyzer 的日志文件几乎相同):

0000030D000D
0000010D002D0004001B0024
0000000D0FFF001600310016
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000000D0FFF001600310016
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000000D0FFF001600310016
0000010D002D0004001F0028
0000020D00280028001B002D
0000030D0009
0000010D002D0004001F0028

我应该在以下周期接收消息:

0000000D...   
0000010D...
0000020D...
0000030D...

您可以从这个日志中看到，循环中的一些消息被跳过了。

编辑 2

以下是 USBLyzer 生成的原始和过滤捕获日志的摘录。原始日志主要由取消的请求组成，因为我的驱动程序是轮询驱动的并且使用超时。

原始日志:

USBlyzer Report

Capture List

Type    Seq Time    Elapsed Duration    Request Request Details Raw Data    I/O C:I:E   Device Object   Device Name Driver Name IRP Status
START   0001    11:09:15.413                                                
URB 0002    11:09:18.484    3.071197 s      Bulk or Interrupt Transfer  10 bytes data   30 30 30 30 30 30 31 46...  out 01:00:02    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA801142FAB0h   
00000000  30 30 30 30 30 30 31 46 30 31                    0000001F01      
URB 0003    11:09:18.484    3.071212 s      Bulk or Interrupt Transfer  64 bytes buffer     in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   
URB 0004-0002   11:09:18.484    3.071371 s  174 us  Bulk or Interrupt Transfer  10 bytes buffer     out 01:00:02    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA801142FAB0h   Success (Success)
URB 0005-0003   11:09:18.485    3.071586 s  374 us  Bulk or Interrupt Transfer          in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Cancelled (Canceled)
URB 0006    11:09:18.485    3.071608 s      Bulk or Interrupt Transfer  64 bytes buffer     in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   
URB 0007-0006   11:09:18.486    3.072582 s  974 us  Bulk or Interrupt Transfer          in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Cancelled (Canceled)
URB 0008    11:09:18.486    3.072603 s      Bulk or Interrupt Transfer  64 bytes buffer     in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   
URB 0009-0008   11:09:18.487    3.073598 s  996 us  Bulk or Interrupt Transfer          in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Cancelled (Canceled)
URB 0010    11:09:18.487    3.073630 s      Bulk or Interrupt Transfer  64 bytes buffer     in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   
URB 0011-0010   11:09:18.488    3.074601 s  970 us  Bulk or Interrupt Transfer          in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Cancelled (Canceled)
[...]
URB 2504-2501   11:09:19.734    4.320666 s  161 us  Bulk or Interrupt Transfer  14 bytes buffer     out 01:00:02    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA800CF662D0h   Success (Success)
URB 2505-2503   11:09:19.734    4.320785 s  192 us  Bulk or Interrupt Transfer  24 bytes data   30 30 30 30 30 30 30 44...  in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Success (Success)
00000000  30 30 30 30 30 30 30 44 30 46 46 46 30 30 31 36  0000000D0FFF0016
00000010  30 30 33 31 30 30 31 42                          0031001B

过滤后的日志:

USBlyzer Report

Capture List

Type    Seq Time    Elapsed Duration    Request Request Details Raw Data    I/O C:I:E   Device Object   Device Name Driver Name IRP Status
URB 0004-0002   11:09:18.484    3.071371 s  174 us  Bulk or Interrupt Transfer  10 bytes buffer     out 01:00:02    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA801142FAB0h   Success (Success)
URB 2504-2501   11:09:19.734    4.320666 s  161 us  Bulk or Interrupt Transfer  14 bytes buffer     out 01:00:02    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA800CF662D0h   Success (Success)
URB 2505-2503   11:09:19.734    4.320785 s  192 us  Bulk or Interrupt Transfer  24 bytes data   30 30 30 30 30 30 30 44...  in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Success (Success)
00000000  30 30 30 30 30 30 30 44 30 46 46 46 30 30 31 36  0000000D0FFF0016
00000010  30 30 33 31 30 30 31 42                          0031001B        
URB 2507-2506   11:09:19.734    4.321309 s  459 us  Bulk or Interrupt Transfer  24 bytes data   30 30 30 30 30 31 30 44...  in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Success (Success)
00000000  30 30 30 30 30 31 30 44 30 30 32 44 30 30 30 34  0000010D002D0004
00000010  30 30 31 46 30 30 32 44                          001F002D        
URB 2511-2510   11:09:19.735    4.321931 s  311 us  Bulk or Interrupt Transfer  24 bytes data   30 30 30 30 30 32 30 44...  in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Success (Success)
00000000  30 30 30 30 30 32 30 44 30 30 32 38 30 30 32 38  0000020D00280028
00000010  30 30 31 42 30 30 33 31                          001B0031        
URB 2513-2512   11:09:19.735    4.322306 s  332 us  Bulk or Interrupt Transfer  12 bytes data   30 30 30 30 30 33 30 44...  in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Success (Success)
00000000  30 30 30 30 30 33 30 44 30 30 30 44              0000030D000D    
URB 2725-2724   11:09:19.840    4.426662 s  89 us   Bulk or Interrupt Transfer  24 bytes data   30 30 30 30 30 30 30 44...  in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Success (Success)
00000000  30 30 30 30 30 30 30 44 30 46 46 46 30 30 31 36  0000000D0FFF0016
00000010  30 30 33 31 30 30 31 42                          0031001B        
URB 2727-2726   11:09:19.840    4.427183 s  471 us  Bulk or Interrupt Transfer  24 bytes data   30 30 30 30 30 31 30 44...  in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Success (Success)
00000000  30 30 30 30 30 31 30 44 30 30 32 44 30 30 30 34  0000010D002D0004
00000010  30 30 31 46 30 30 32 44                          001F002D        
URB 2731-2730   11:09:19.841    4.427803 s  209 us  Bulk or Interrupt Transfer  24 bytes data   30 30 30 30 30 32 30 44...  in  01:00:82    FFFFFA800FC98440h   USBPDO-11   usbhub  FFFFFA8010E965A0h   Success (Success)
00000000  30 30 30 30 30 32 30 44 30 30 32 38 30 30 32 38  0000020D00280028
00000010  30 30 31 42 30 30 33 31                          001B0031

最佳答案

你们有可用的硬件 USB 分析器吗？我不确定 USBLyzer 是如何工作的，但我认为它仍在最低级别使用 Windows USB 子系统。我对 Windows USB 子系统的体验是，它漏洞百出——一个特殊的例子是当传输的数据正好是最大帧大小的倍数时，它不起作用。我并不是说这是你的确切问题 - 我们有与你所报告的不同的症状 - 但在你的鞋子里我会看看 a)改变你的传输端将在一帧中发送的最大数据量所以它不是一个确切的帧大小的倍数，以及 b) 获取硬件 USB 分析器以查看线路上的实际情况。

关于c - LPC1788 微 Controller 间歇性不发送 USB 消息，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/25359880/

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