关于STM32上用HID HOST调鼠标数据的解析

一、前言

关于这章主要是基于我前面的那篇文章
链接: 关于怎么用Cubemx生成的USBHID设备实现读取一体的鼠标键盘设备（改进版）
https://blog.csdn.net/qq_29187987/article/details/139535648?spm=1001.2014.3001.5501
在这里插入图片描述

引用的文章的简介

引用的这篇文章主要就是讲如何在STM32上配置用于界面的鼠标和键盘，一般的STM32的配置都是只有一个鼠标或者一个键盘，这篇文章主要是用STM32读取现在市面上的一体化的USB鼠标键盘，实现这种一个USB的鼠标键盘的STM32配置。

关于这篇文章的实现

由于上面那篇文章的实现，可以读取到鼠标和键盘的数据，但是其实鼠标并没有完全实现，鼠标移动的时候会有漂移的现象，所以这篇文章主要根据linux读取USB的方法，将STM32也实现linux下的USB鼠标键盘操作。并显示在界面上。

二、解决鼠标漂移的方法

要完全复现linux下的鼠标，就要先了解鼠标会给STM32发送多少数据。根据网上的各种文章参考，鼠标给STM32和给电脑的数据都是8个字节。

插述：关于网上的一些说法

参考文章：链接: 罗技无线鼠标 USB HID数据格式
https://blog.csdn.net/sinat_23998749/article/details/123572543

这篇文章是我参考的文章，但是有一些和我现在这个杂牌子的鼠标不太一样，不知道是不是鼠标不一样还是什么情况，文章中数据字节的意义不对。

鼠标的数据解析

STM32中，配置为USB HOST后，Cubemx会自动生成代码，其中有一个文件usbh_hid_mouse.c里，是关于解析鼠标数据的函数。下面是部分解析用的代码。

下面展示一些 内联代码片。

static const HID_Report_ItemTypedef prop_x =
{
  (uint8_t *)(void *)mouse_report_data + 1, /*zijie3 data*/
  8,     /*size*/
  0,     /*shift*/
  0,     /*count (only for array items)*/
  1,     /*signed?*/
  0,     /*min value read can return*/
  0xFFFF,/*max value read can return*/
  0,     /*min vale device can report*/
  0xFFFF,/*max value device can report*/
  1      /*resolution*/
};

1、函数添加

其中，mouse_report_data + 1的部分就是第1个字节的数据。，所以，要解析所有的鼠标数据，所以要多创建几个这个结构体，并且修改下要要解析第几个数据。具体如下：

创建prop_y，读取第二个字节数据。

下面展示一些 内联代码片。

static const HID_Report_ItemTypedef prop_y =
{
  (uint8_t *)(void *)mouse_report_data + 2, /*zijie4  data*/
  8,     /*size*/
  0,     /*shift*/
  0,     /*count (only for array items)*/
  1,     /*signed?*/
  0,     /*min value read can return*/
  0xFFFF,/*max value read can return*/
  0,     /*min vale device can report*/
  0xFFFF,/*max value device can report*/
  1      /*resolution*/
};

创建prop_z，读取第三个字节数据。

下面展示一些 内联代码片。

static const HID_Report_ItemTypedef prop_z =
{
  (uint8_t *)(void *)mouse_report_data + 3, /*zijie4  data*/
  8,     /*size*/
  0,     /*shift*/
  0,     /*count (only for array items)*/
  1,     /*signed?*/
  0,     /*min value read can return*/
  0xFFFF,/*max value read can return*/
  0,     /*min vale device can report*/
  0xFFFF,/*max value device can report*/
  1      /*resolution*/
};

创建prop_extra，读取第四个字节数据。

下面展示一些 内联代码片。

static const HID_Report_ItemTypedef prop_extra =
{
  (uint8_t *)(void *)mouse_report_data + 4, /*zijie4  data*/
  8,     /*size*/
  0,     /*shift*/
  0,     /*count (only for array items)*/
  1,     /*signed?*/
  0,     /*min value read can return*/
  0xFFFF,/*max value read can return*/
  0,     /*min vale device can report*/
  0xFFFF,/*max value device can report*/
  1      /*resolution*/
};

创建prop_extra2，读取第五个字节数据。

下面展示一些 内联代码片。

static const HID_Report_ItemTypedef prop_extra2 =
{
  (uint8_t *)(void *)mouse_report_data + 5, /*zijie4  data*/
  8,     /*size*/
  0,     /*shift*/
  0,     /*count (only for array items)*/
  1,     /*signed?*/
  0,     /*min value read can return*/
  0xFFFF,/*max value read can return*/
  0,     /*min vale device can report*/
  0xFFFF,/*max value device can report*/
  1      /*resolution*/
};

2、修改函数

完成后，就是要怎么使用1中自己创建的代码。这些代码也都是在usbh_hid_mouse.c中使用。

在usbh_hid_mouse.c中，有一个函数叫作
USBH_StatusTypeDef USBH_HID_MouseDecode(USBH_HandleTypeDef *phost)
这个函数如下：

下面展示一些 内联代码片。

USBH_StatusTypeDef USBH_HID_MouseDecode(USBH_HandleTypeDef *phost)
{
  HID_HandleTypeDef *HID_Handle = (HID_HandleTypeDef *) phost->pActiveClass->pData[1];

  if (HID_Handle->length == 0U)
  {
    return USBH_FAIL;
  }
  /*Fill report */
  if (USBH_HID_FifoRead(&HID_Handle->fifo, &mouse_report_data, HID_Handle->length) ==  HID_Handle->length)
  {
    /*Decode report */ 
    mouse_info.x = (uint8_t)HID_ReadItem((HID_Report_ItemTypedef *) &prop_x, 0U);
    mouse_info.y = (uint8_t)HID_ReadItem((HID_Report_ItemTypedef *) &prop_y, 0U);
    /*下面的都是自己加的*/
		mouse_info.z = (uint8_t)HID_ReadItem((HID_Report_ItemTypedef *) &prop_z, 0U);
		mouse_info.extra = (uint8_t)HID_ReadItem((HID_Report_ItemTypedef *) &prop_extra, 0U);
		mouse_info.extra2 = (uint8_t)HID_ReadItem((HID_Report_ItemTypedef *) &prop_extra2, 0U);
		    /*上面的都是自己加的*/
    mouse_info.buttons[0] = (uint8_t)HID_ReadItem((HID_Report_ItemTypedef *) &prop_b1, 0U);
    mouse_info.buttons[1] = (uint8_t)HID_ReadItem((HID_Report_ItemTypedef *) &prop_b2, 0U);
    mouse_info.buttons[2] = (uint8_t)HID_ReadItem((HID_Report_ItemTypedef *) &prop_b3, 0U);

    return USBH_OK;
  }
  return   USBH_FAIL;
}

3、修改mouse_info

我们找到mouse_info，这个变量在哪里定义的，发现是HID_MOUSE_Info_TypeDef类型的，所以我们要修改的就是这个HID_MOUSE_Info_TypeDef类型。
通过查找功能，我们找到HID_MOUSE_Info_TypeDef这个的定义如下：
下面展示一些 内联代码片。

typedef struct _HID_MOUSE_Info
{
  uint8_t              x;
  uint8_t              y;
  /*下面是自己加的*/
	uint8_t              z;
	uint8_t              extra;
		uint8_t              extra2;
		  /*上面是自己加的*/
  uint8_t              buttons[3];
}
HID_MOUSE_Info_TypeDef;

可以看到，我自己在mouse_info的定义中加了三个结构体中的变量，z，extra，extra2，这三个都是后面会用到的。

关于完成上面的步骤后要了解的知识

到了这里，一般跑起来不会有什么问题，但是STM32的代码并不能解析出鼠标数据，因为没有参考上一篇文章，根据文章头部的文章
链接: 关于怎么用Cubemx生成的USBHID设备实现读取一体的鼠标键盘设备（改进版）
根据这篇文章可知，实现USB鼠标键盘的读取最后是在USBH_HID_EventCallback(USBH_HandleTypeDef *phost,uint8_t flag)这个函数中的。函数如下：
下面展示一些 内联代码片。

void USBH_HID_EventCallback(USBH_HandleTypeDef *phost,uint8_t flag)
{
  char c;
  HID_KEYBD_Info_TypeDef *k_pinfo;
  HID_MOUSE_Info_TypeDef *m_pinfo;
  if(1 == flag)
	{
		m_pinfo = USBH_HID_GetMouseInfo(phost); /* 这里解析鼠标数据 */
		if (m_pinfo != NULL)
		{
				
				Mousedataprocess(mouse_info);//我自己的函数
				memset(m_pinfo ,0,sizeof(HID_MOUSE_Info_TypeDef ));
		}
	}
	else
	{
		k_pinfo = USBH_HID_GetKeybdInfo(phost); /* ?????? */
		if (k_pinfo != NULL)
		{
				c = USBH_HID_GetASCIICode(k_pinfo); /* ???ASCII? */
				Keypaddataprocess(c);  //我自己的函数
				memset(k_pinfo ,0,sizeof(HID_KEYBD_Info_TypeDef ));
		}
   
	}
}

根据改进版的实现USB鼠标键盘可知，每次鼠标移动或者按键或者键盘按键，USBH_HID_EventCallback就会运行一次。

那么，我们只要在USBH_HID_EventCallback中跑USBH_HID_GetMouseInfo就可以解析鼠标数据了。

因为USBH_HID_MouseDecode在USBH_HID_GetMouseInfo函数中跑了的。

printf出来发现，x是鼠标的按键数据，y，z，extra是鼠标的移动数据。
也就是鼠标的第二个字节，第三个字节，第四个字节。

【注释】：其实这里的第二个字节，第三个字节，第四个字节只是针对我的鼠标，不知道适不适用于读者的鼠标，所以读者最好printf出现看看，读者的鼠标移动后，第几个字节的数据会变化。

根据我解析出来的结果可知，我的y的8个位，和z的前4个位，组合在一起是X移动的数据，extra和z的后4个位组合在一起，是Y移动的数据。

在这里插入图片描述
因为移动数据是12位的，所以当12位的最高位是1的时候，表示是向负向移动（补码表示），最高位（第12位）是0的时候，表示鼠标向正向移动。

解释如下：
对于字节5-7 的意义：
字节6的低4位bits + 字节5，构成12bits的X移动数据，补码表示
字节7 +字节6的高4bits，构成12bits的Y移动数据，补码表示
似乎是高4bits为符号位，但可以统一这样解码：
如果最高bit0，其值直接为正向移动值；
如果最高bit1，则12bits数据按位取反，然后+1，得到移动值，但表示为负向移动值；

原文链接：https://blog.csdn.net/sinat_23998749/article/details/123572543

我的鼠标移动解析代码

我的解析代码如下：
status1代表是y，status2代表是z，status3代表是extra。

下面展示一些 内联代码片。

void Showmousemovedstatus(uint8_t status1,uint8_t status2,uint8_t status3)
{
			uint16_t X_move = 0;
			X_move = (status2&0x0F)<<8;
			X_move = X_move | status1;
			uint16_t Y_move = 0;
			Y_move = (status2&0xF0)>>0;
			Y_move = (Y_move | (status3<<8))>>4;
			//printf("%d,%d,%d,%d,%d\r\n",data.x,data.y,data.z,data.extra,data.extra2);
			printf("%d,%d\r\n",X_move,Y_move);
			if((X_move&0x0800)!=0)
			{
				X_move = ~(X_move-1);
				X_move = X_move<<4;
				X_move = X_move>>4;
				if(_mymouse.x >= X_move){
				_mymouse.x-=X_move;}
				else{
					_mymouse.x=0;}
			}
			else
			{
				_mymouse.x+=X_move;
				if(_mymouse.x >= HOR_RES_SIZE)
				{
					_mymouse.x=HOR_RES_SIZE;
				}
			}
			if((Y_move&0x0800)!=0)
			{
				Y_move = ~(Y_move-1);
				Y_move = Y_move<<4;
				Y_move = Y_move>>4;
				if(_mymouse.y >= Y_move){
					_mymouse.y -= Y_move;}
				else{
				_mymouse.y = 0;}
			}
			else
			{
				_mymouse.y+=Y_move;
				if(_mymouse.y >= VER_RES_SIZE )
				{
					_mymouse.y=VER_RES_SIZE ;
				}
			}
			//printf("%d,%d\r\n",X_move,Y_move);
}

结尾结合下LVGL

由于我的项目是要结合LVGL，所以我把我的_mymouse.y和_mymouse.x作为全局变量，给了LVGL里的函数。
下面展示一些 内联代码片。

static void mouse_get_xy(lv_coord_t * x, lv_coord_t * y)
{
    /*Your code comes here*/
		
	
    (*x) = _mymouse.x;
    (*y) = _mymouse.y;
}

实现鼠标显示在界面上。

LVGL+USB鼠标