本篇文章来自极术社区与兆易创新组织的GD32F427开发板评测活动，更多开发板试用活动请关注极术社区网站。作者：不锈钢铁侠

前言

最近有项目需要用到键盘自动输入功能，提升工作效率。故使用该开发板实现自定义输入内容并通过按键控制自动通过usb输出。

简介

在官方GD32F4xx_Firmware_Library_V3.0.2 里的example上进行修改，使用外设分别有USB device（HID）、gpio(KEY,LED)、time2（usb）

项目结构

Application--用户文件  
CMSIS---CMSIS文件  
GD32F4xx_StdPeriph_Driver--外设驱动  
USB_Drivers--USB核心驱动文件  
USB_Device--USB设备驱动  
USB_Class----USB类文件  
Startup--启动文件

USB接口使用（HID按键）

USB HID类是USB设备的一个标准设备类，包括的设备非常多。HID类设备定义它属于人机交互操作的设备，用于控制计算机操作的一些方面，如USB鼠标、USB键盘、USB游戏操纵杆等。但HID设备类不一定要有人机接口，只要符合HID类别规范的设备都是HID设备。

USB HID设备的一个好处就是操作系统自带了HID类的驱动程序，而用户无需去开发驱动程序，只要使用API系统调用即可完成通信。

HID设备的描述符除了**5个USB的标准描述符（设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符）**外，还包括三个HID设备类特定的描述符：HID描述符、报告描述符（Report）、实体描述符（Physical）。

standard_hid_core.C//设备描述符
//设备描述符主要包括厂商ID（vendorID）和产品ID(productID)、USB协议等内容。一个设备只有一个设备描述符。__ALIGN_BEGIN const usb_desc_dev hid_dev_desc __ALIGN_END =
{.header ={.bLength          = USB_DEV_DESC_LEN,//描述符长度（18字节）.bDescriptorType  = USB_DESCTYPE_DEV//描述符类型（设备描述符为0x01）},.bcdUSB                = 0x0200U,//设备使用的USB协议版本.bDeviceClass          = 0x00U,//类代码.bDeviceSubClass       = 0x00U,//子类代码.bDeviceProtocol       = 0x00U,//设备使用的协议.bMaxPacketSize0       = USB_FS_EP0_MAX_LEN,//端点0最大包长.idVendor              = USBD_VID,//厂商ID.idProduct             = USBD_PID,//产品ID.bcdDevice             = 0x0100U,//设备版本号.iManufacturer         = STR_IDX_MFC,//描述厂商的字符串的索引.iProduct              = STR_IDX_PRODUCT,//描述产品的字符串的索引.iSerialNumber         = STR_IDX_SERIAL,//产品序列号字符串的索引.bNumberConfigurations = USBD_CFG_MAX_NUM//可能的配置数
};//配置描述符
//配置描述符，定义了设备的配置信息。一个设备可以有多个配置描述符。配置描述符描述了该配置的接口数、供电模式等信息。
__ALIGN_BEGIN const usb_hid_desc_config_set hid_config_desc __ALIGN_END = 
{.config ={.header ={.bLength         = sizeof(usb_desc_config),//该描述符字节数长度（9字节）.bDescriptorType = USB_DESCTYPE_CONFIG//描述符类型（设备描述符为0x01）},.wTotalLength         = USB_HID_CONFIG_DESC_LEN,//此配置信息的总长度，（包括配置，接口，端点和设备类及厂商定义的描述符）.bNumInterfaces       = 0x01U,//该配置所支持的接口个数.bConfigurationValue  = 0x01U,//在SetConfiguration()请求中用做参数来选定此配置.iConfiguration       = 0x00U,//描述此配置的字串描述表索引.bmAttributes         = 0xA0U,//配置特性.bMaxPower            = 0x32U//在此配置下的总线电源耗费量 2mA为一个单位},
//接口描述符
//接口描述符描述了该接口的端点数目、以及子类代码等。由配置描述符可知一个设备可以有多个接口描述符。.hid_itf ={.header ={.bLength         = sizeof(usb_desc_itf),.bDescriptorType = USB_DESCTYPE_ITF},.bInterfaceNumber     = 0x00U,.bAlternateSetting    = 0x00U,.bNumEndpoints        = 0x01U,.bInterfaceClass      = USB_HID_CLASS,.bInterfaceSubClass   = USB_HID_SUBCLASS_BOOT_ITF,//bios可认到.bInterfaceProtocol   = USB_HID_PROTOCOL_KEYBOARD,//键盘.iInterface           = 0x00U},
//HID描述符描述符.hid_vendor ={.header ={.bLength         = sizeof(usb_desc_hid),.bDescriptorType = USB_DESCTYPE_HID},.bcdHID               = 0x0111U,.bCountryCode         = 0x00U,.bNumDescriptors      = 0x01U,.bDescriptorType      = USB_DESCTYPE_REPORT,.wDescriptorLength    = USB_HID_REPORT_DESC_LEN,},.hid_epin ={.header ={.bLength         = sizeof(usb_desc_ep),.bDescriptorType = USB_DESCTYPE_EP},.bEndpointAddress     = HID_IN_EP,.bmAttributes         = USB_EP_ATTR_INT,.wMaxPacketSize       = HID_IN_PACKET,.bInterval            = 0x10U}
};

键值发送函数

STANDARD_HID_CORE.Htypedef struct {uint32_t protocol;uint32_t idle_state;
/** buffer[0] - bit0: Left CTRL*           -bit1: Left SHIFT*           -bit2: Left ALT*           -bit3: Left GUI*           -bit4: Right CTRL*           -bit5: Right SHIFT*           -bit6: Right ALT*           -bit7: Right GUI * buffer[1] - Padding = Always 0x00* buffer[2] - Key 1* buffer[3] - Key 2* buffer[4] - Key 3* buffer[5] - Key 4* buffer[6] - Key 5* buffer[7] - Key 6*/uint8_t data[HID_IN_PACKET];//用于传输键盘参数的，Byte0是传控制键，Byte1是保留键，不用改；Byte3~byte7都可以存放传输的按键值。__IO uint8_t prev_transfer_complete;
} standard_hid_handler;

键盘发送给PC的数据每次8个字节
BYTE1 BYTE2 BYTE3 BYTE4 BYTE5 BYTE6 BYTE7 BYTE8

定义分别是：

BYTE1 –
|–bit0: Left Control是否按下，按下为1
|–bit1: Left Shift 是否按下，按下为1
|–bit2: Left Alt 是否按下，按下为1
|–bit3: Left GUI 是否按下，按下为1
|–bit4: Right Control是否按下，按下为1
|–bit5: Right Shift 是否按下，按下为1
|–bit6: Right Alt 是否按下，按下为1
|–bit7: Right GUI 是否按下，按下为1

BYTE2 – 暂不清楚，有的地方说是保留位
BYTE3–BYTE8 – 这六个为普通按键

例如：键盘发送一帧数据 02 00 0x04 0x05 00 00 00 00
表示同时按下了Left Shift + ‘a’+‘b’三个键

void MYhid_key_data_send(usb_core_driver *udev)
{standard_hid_handler *hid = (standard_hid_handler *)udev->dev.class_data[USBD_HID_INTERFACE];if (hid->prev_transfer_complete){hid->data[2]=0x04;//将‘a’存入数据帧if (0U != hid->data[2]){hid_report_send(udev, hid->data, HID_IN_PACKET);//发送键值}} 
}

main函数

main.cint main(void)
{systick_config();usb_gpio_config();usb_rcu_config();usb_timer_init();LED1_init();hid_itfop_register(&hid_keyboard, &fop_handler);usbd_init(&hid_keyboard,
#ifdef USE_USB_FSUSB_CORE_ENUM_FS,
#elif defined(USE_USB_HS)USB_CORE_ENUM_HS,
#endif&hid_desc,&usbd_hid_cb);usb_intr_config();/* check if USB device is enumerated successfully */while(USBD_CONFIGURED != hid_keyboard.dev.cur_status){}while(1){//  fop_handler.hid_itf_data_process(&hid_keyboard);if(k==SET){gpio_bit_set(GPIOC, GPIO_PIN_6);hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_H);hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_E);hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_L);hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_L);hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_O);hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_SPACE);hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_G);hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_D);        hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_3);hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_2);    hid_key_data_send_shift(&hid_keyboard,KEY_1);    hid_key_data_send(&hid_keyboard,KEY_ENTER);k=0;gpio_bit_reset(GPIOC, GPIO_PIN_6);}}
}

代码下载（文末也可以下载）

链接:https://pan.baidu.com/s/1Ey7qg5tBUQPb3ERa7M6rcQ?pwd=gd32提取码: gd32

视频演示

https://www.bilibili.com/video/BV1Be4y1T74q​www.bilibili.com/video/BV1Be4y1T74q

参考资料

GD32F4XX固件库下载
HID键盘值参考
hid键盘值参考
键盘发送数据帧详解