基于 Ch554 实现 USB 转USB 设备
最近设计了一个USB 转USB 设备，它带有一个USB公头和一个USB母头，可以读取一个USB 设备发出来的数据，然后转换为另外的数据。首先是硬件设计，使用了2个 CH554e芯片，这个芯片能够实现 USB Host和Device，二者通过串口进行通讯。这款芯片是南京WCH出品的，最高支持 24Mhz主频内置，16K程序存储器ROM和256字节内部iRAM以及1K字节片内xRAM。Ch554e 是最小的封装形式，MOP10方便焊接。硬件设计比较简单，2个5V供电的Ch554的最小系统，中间通过串口连接。PCB 设计如下：这样的设计刚好能够放入淘宝购买的透明外壳中。两个 Ch554分别写入不同的固件。其中USB母头连接Ch554的需要写入 Keil编译的代码，用于实现 USB Host 功能。解析后的HID 数据会按照 Ch9350 格式通过串口输出，有兴趣的朋友可以在【参考1】看到实现。USB 公头连接的Ch554代码使用 Arduino 进行编译。实现的功能是检测通过串口获得数据是否包含 wasd 这几个按键，如果有的话就转为对应的鼠标移动操作：#ifndef USER_USB_RAM
//#error "This example needs to be compiled with a USER USB setting"
#endif
#include "src/userUsbHidKeyboardMouse/USBHIDKeyboardMouse.h"
#define DEBUGMODE 0
void setup() {
// 串口通讯
Serial1_begin(500000);
USBInit();
pinMode(14, OUTPUT);
digitalWrite(14, LOW);
}
boolean FindKey(byte s, byte *p, byte len) {
for (byte i = 0; i < len; i++) {
if (p == s) {
return true;
}
}
return false;
}
void loop() {
//根据 CH9350 Spec 每次最多输出 72Bytes
byte Data;
byte CounterLast = Serial1_available();
byte CounterCurrent = 0;
// 如果当前串口有数据
if (CounterLast != 0) {
// 进行简单测试,如果当前还在传输数据那么持续接收
while (CounterCurrent != CounterLast) {
CounterLast = Serial1_available();
delayMicroseconds(500);
CounterCurrent = Serial1_available();
}
}
if (CounterCurrent > 0) {
// 一次性将数据收取下来
//Serial1_readBytes(Data, CounterCurrent);
for (byte i = 0; i < CounterCurrent; i++) {
Data = Serial1_read();
//USBSerial_print_ub(Data, 16);
}
unsigned int i = 0;
unsigned int Length;
while (i < CounterCurrent) {
// 识别帧头
if ((Data == 0x57) && (Data == 0xAB)) {
// 有效键值帧
if (Data == 0x88) {
// 获得数据长度
Length = Data;
//如果是键盘
if (Data == 0x10) {
digitalWrite(14, HIGH);
if (DEBUGMODE) {
for (int j = 3; j < Length - 2; j++) {
USBSerial_print_ub(Data, 16);
}
USBSerial_println_only();
}
if (FindKey(0x1A, Data, Length) == true) { // 'w'
Mouse_move(0, -100);
}
if (FindKey(0x16, Data, Length) == true) { // 's'
Mouse_move(0, 100);
}
if (FindKey(0x04, Data, Length) == true) { // 'a'
Mouse_move(-100,0);
}
if (FindKey(0x07, Data, Length) == true) { // 'd'
Mouse_move(100,0);
}
digitalWrite(14, LOW);
} //if (Data == 0x10) {
}
i = i + 3 + Length;
}
i++;
} // while (i < Counter)
}
}
通过串口烧录，短接DL1 或者DL2 接口，插入Windows主机后，设备管理器中会出现新的设备，然后使用wchispstudio 即可烧写。对于USBHost 对应的Ch554需要一个 USB 公头转公头来实现转为USB公头然后进行烧写。
参考：1. https://mc.dfrobot.com.cn/thread-319462-1-1.html
工作的测试视频在：
https://www.bilibili.com/video/BV1sr421M7TD/
本文提到的 USB Host 和 Device 代码在这里
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