前言
枚举一开始就是一系列标准请求,获取各种描述符的操作,比如通常就是获取设备描述符->设置地址->获取设备描述符->获取配置描述符->......。在控制端点OUT可以接收到SETUP之后,我们就要调试控制端点IN即设备发送数据的过程，即解析SETUP内容按照要求返回各种描述符。以上需要返回即设备IN端点需要发送的描述符内容有短有长,对于复合设备配置描述符往往会很长,可能有一两千字节都是比较常见的,而端点0最大是64字节，那么如何发送这么长的数据呢，本文就分享dwc2的实现。
可以想到的是对于长数据肯定是要分次传输的, 传一次中断然后继续传后续的，我们这里就可以定一个目标:每次尽可能传输多减少中断次数,支持任意长度发送。
描述符
dwc2的Scatter/Gather DMA模式是一种高效的操作方式,减轻了软件的负担，软件只需要设置好描述符，硬件DMA就会进行处理，我们这里即基于该模式。
对于描述符我们参考《DesignWare Cores USB 2.0 Hi-Speed On-The Go (OTG) Programming Guide.pdf》或者前面的dwc2驱动系列文章。
对于控制传输IN的描述符设置如下,两个4字节的参数,第一个即Status第2个即buffer指针。其中Buffer指针最好是4字节对齐。Status则重点关注L 和SP的组合。BS和TxSts硬件会更新状态，软件写BS指示状态详见手册说明这里不再赘述。
IOC设置为1则本描述符处理完产生中断。
PID和Frame Num无需设置。
L=1表示本描述符是最后一个描述符
SP=1表示本描述符最后对应一个短包，最后不是短包则硬件自动添加0长短包。也就是如果刚好是端点大小整数倍则最后会发送一个0长短包，不是整数倍则最后本来就是短包，不会再添加短包。
发送函数实现
按照以上描述符介绍，实际就是准备描述符，
这里需要准备几个变量用于存储信息
Xfer_len表是总共待发送长度
xfer_buff表示待发送缓存区指针
xfer_count表示本次传输的大小
Maxpacket是端点大小，packets是一次传输多少包
Maxpacket*packets即一个描述符传输的大小，总大小不超过64k-1.
如果需要传输的大小小于Maxpacket*packets则一次传输完，否则需要分次传输，只有最后一次传输SP才设置为1。
实现代码如下:详见注释
/** * 端点0发送指定缓冲区的指定长度数据*/uint32_t usbd_ep0_write(uint8_t *buffer, uint32_t size){ uint32_t sendsize = 0; dwc_ep* pep; pep = &(sg_usb_handle.dep[DWC_EP_IN_OFS + 0]);
pep->xfer_len = size; /* 待发送的数据长度 */ pep->xfer_buff = buffer; /* 待发送数据缓存 */
if(size <= pep->maxpacket * pep->packets) { sendsize = size; /* 一次可以发送完 */ pep->dma_addr[0] = (uint32_t)(0xe000000 | sendsize); /* 这是最后一笔 SP=1 */ } else { sendsize = pep->maxpacket * pep->packets; /* 分多次发送完 */ pep->dma_addr[0] = (uint32_t)(0xa000000 | sendsize); /* 不是最后一笔 SP=0 */ } pep->xfer_count = sendsize; /* 记录本次待发送的大小 */
pep->dma_addr[1] = (uint32_t)((uint8_t*)(pep->xfer_buff)); REG_DIEP_DMA(0) = (uint32_t)(pep->dma_addr); REG_DIEP_CTL(0) |= (DEP_ENA_BIT | DEP_CLEAR_NAK); return size;}IN中断处理
发送函数启动发送后，如果是分词完成发送则IN中断中需要继续发送剩余的内容。
先用pep->xfer_count - (pep->dma_addr[0] & 0xffff);计算本次实际发送的大小，
然后计算剩余大小pep->xfer_len -= send;
没有发送完则继续发送
pep->xfer_buff += send;
usbd_ep0_write(pep->xfer_buff,pep->xfer_len);
发送完了则相应的进行状态切换。
添加USBD_CTRL_LOG(("in buf:%x,len:%d\n",pep->xfer_buff,pep->xfer_len));打印中断连续发送的状态
详见代码和注释。
static void dwc_ep0_in_data(void){ dwc_ep* pep; pep = &(sg_usb_handle.dep[EP0 + DWC_EP_IN_OFS]); uint32_t send; /* xfer_count本次待发送大小 * dma_addr是当前描述符处理完剩余未发送的长度 * 所以send本次实际发送的长度 = xfer_count待发送的长度 - dma_addr剩余未发送长度 */ send = pep->xfer_count - (pep->dma_addr[0] & 0xffff); /* 本次实际发送的大小 */
pep->xfer_len -= send; /* 计算剩余未发送大小, xfer_len不可能小于send */
if(pep->xfer_len == 0) { /* 全部发送完 */ if(sg_usb_handle.ctrl_state == USBD_CTRL_STATE_DATA_IN) { /* 当前处于DATA_IN则转到 STATUS_OUT */ sg_usb_handle.ctrl_state = USBD_CTRL_STATE_STATUS_OUT; usbd_ep0_prepare_status_out(); USBD_CTRL_LOG(("in done -> status out\n")); } else if(sg_usb_handle.ctrl_state == USBD_CTRL_STATE_STATUS_IN) { /* 当前处于STATUS_IN则转到 WAIT_SETUP */ sg_usb_handle.ctrl_state = USBD_CTRL_STATE_WAIT_SETUP; usbd_ep0_prepare_setup_out(); } else { /* 不应该出现该状态 */ USBD_ERR_LOG(("no data/status in\n")); } } else { /* 继续发送 */ pep->xfer_buff += send; usbd_ep0_write(pep->xfer_buff,pep->xfer_len); USBD_CTRL_LOG(("in buf:%x,len:%d\n",pep->xfer_buff,pep->xfer_len)); }}以上过程示意如下
测试
设置一次只发64字节,且pep->packets设置为1,
且pep->dma_addr[0] = (uint32_t)(0xe000000 | sendsize); 即始终是SP=1.
可以看到由于设置了SP=1所以发送完64字节一包之后,主机再IN的时候设备会发送一个0包。主机收到0包之后认为本次传输完成不再IN。所以这样实现是有问题的，大于64字节只能发送64字节。
这是和如下描述对应的,即L=1 SP-1时,发送长度刚好是端点大小的整数倍时最后会发送一个0长包。
所以这不是我们需要的，我们要拆分多次发送时，前面的次数不能发0长包，所以不能设置SP=1，只有最后一次才设置为SP=1，
所以对应如下代码，区分最后一次和前面的次数
if(size <= pep->maxpacket * pep->packets) { sendsize = size; /* 一次可以发送完 */ pep->dma_addr[0] = (uint32_t)(0xe000000 | sendsize); /* 这是最后一笔 SP=1 */ } else { sendsize = pep->maxpacket * pep->packets; /* 分多次发送完 */ pep->dma_addr[0] = (uint32_t)(0xa000000 | sendsize); /* 不是最后一笔 SP=0 */ }此时就可以看到总共发送504字节，
第一次发送64字节后生440字节,然后每次in发送64字节，最后剩余56字节,一个SP短包发送完。也就是分为8次发送完，需要产生8次in中断。且可以看到每个64字节之间有时间间隔不是连续的，因为中断处理需要时间。
以上可以看到每次发送64字节发送数据比较多时中断次数较多，此时可以设置一次多发送一点，比如设置一个一次传输4096字节。最大可以一次传输64k-1，一般不会有这么长，作为驱动要考虑所有情况，所以大于该长我们也可以分次传输完成。
如下设置即一个描述符可传完，所以看不到打印”in buf”上述的多次中断的过程，只中断一次。可以看到每个64字节之间是连续的，因为是硬件连续发送无需软件干涉，所以效率更高。
/* 一个描述符最大一次可传64k-1字节,这里设置packets为传4096字节(必须是maxpacket的倍数), * 基本上任何描述符都不会超过这么大,一个描述符即可传完。 * packets设置为1则一个描述符最多传maxpacket,in中断中继续传输直到传完。 */ pep->packets = 4096/pep->maxpacket; pep->xfer_buff = NULL;
总结
所以以上实现,可以支持任意长度的IN发送,可以配置每个描述符一次传输的大小只需要配置pep->packets即可,在容许范围内加大该值以减少中断次数提高效率。这样灵活高效，这也是驱动开发中必须要考虑的。