DSarovsky Mar 18 2021 at 14:28

Stm32 + USB на шаблонах C++

9 min

10K

C++*Programming microcontrollers*

+18

Comments 23

catBasilio Mar 18 2021 at 15:06

template<typename Endpoints>
using EndpointsManager = EndpointsManagerBase<SortedUniqueEndpoints<Endpoints>,
  typename Sample<IsBidirectionalOrBulkDoubleBufferedEndpoint, SortedUniqueEndpoints<Endpoints>>::type,
  typename Sample<IsOutEndpoint, SortedUniqueEndpoints<Endpoints>>::type,
  typename Sample<IsBulkDoubleBufferedTxEndpoint, SortedUniqueEndpoints<Endpoints>>::type>;

Не хотел бы я увидеть такой код в продакшине.

DSarovsky Mar 18 2021 at 15:21

А почему? Просто мне кажется, Вы выбрали не самый ужасный кусок кода:)
Про продакшн согласен наполовину: если все идет нормально, то нужды видеть это вроде особой и нет. Единственное, что нужно сделать сразу: заставить автора подробно закомментировать, что именно он имел ввиду в том или ином месте, чтобы спустя время другой программист мог что-то подправить.
UPD: в реальном проекте, если бы мне позволили такое в принципе писать, я бы раздробил длинные объявления, сделал бы так примерно это место:

using BidirectionalAndBulkDoubleBufferedEndpoints = typename Sample<IsBidirectionalOrBulkDoubleBufferedEndpoint, SortedUniqueEndpoints<Endpoints>>::type;
...
using EndpointsManager = EndpointsManagerBase<Endpoints, BidirectionalAndBulkDoubleBufferedEndpoints , ...>;

Из названий переменных должно быть понятно, что к чему.

segment Mar 18 2021 at 15:12

Жуть, это же невозможно читать…

DSarovsky Mar 18 2021 at 15:18

Сложно поспорить с тем, что читать такой код нереально. При разработке дроблю на много мелких объявлений:

using X = Y;

Когда отладил и понял, что все правильно, соединяю. В основном писать шаблоны несложно (это обычно связка базовый класс + рекурсивная специализация). Напрягает только раскрытие variadic-ов, но ничего не поделать.
Касательно USB, огромные массивы дескрипторов с магическими числами читать пусть и несложно, но разобраться и тем более отредактировать ничуть не легче.

catBasilio Mar 18 2021 at 15:21

а как вы поддерживать этот код собираетесь? допустим через несколько месяцев, вы уже эту магию благополучно забудете, и тут внезапно придется в этом коде поправить баг, или запилить фичу?
А если это будете не вы, а коллега?

DSarovsky Mar 18 2021 at 15:38

А ведь кто-то поддерживает STL…

-1

sergegers Mar 18 2021 at 16:47

В Microsoft STL поддерживает мистер STL (Stephan T. Lavavej).

jaiprakash Mar 18 2021 at 15:27

Добавлю к нелюбви USB. В реальном изделии необходимо заиметь свои vid/pid. Из-за этого при небольшой серии проще поставить конвертер. И разработка также упрощается.

DSarovsky Mar 18 2021 at 15:33

Спасибо, упустил это в статье, это весомый аргумент, обязательно добавлю. Хотя, как я понял, есть какие-то условно-бесплатные пары для домашних проектов (хотя для домашних я бы по традиции использовал dead/beef)

vanyas Mar 18 2021 at 18:08

А что, если рандомные взять, а не платить деньги, могут привлечь как-то?

mctMaks Mar 18 2021 at 18:46

конфликт может быть в ОС с драйверами, там же по PID\VID идентификация идет. Что мешает зайти на сайт usb.org, найти список вендоров и взять VID производителя МК, используемого вами, оттуда. А PID уже придумать свой, но взять из диапазона 0xA000 — 0xFF00. Я сомневаюсь, что он занят.

для привлечения я думаю, достаточно взять чьи-нибудь PID\VID, собрать партию в миллион миллионов штук. В итоге, Вас смогут заметить и предъявить иск в нарушении прав, потери прибыли и чем-нибудь ещё.

Tsvetik Mar 18 2021 at 18:39

На гитхабе где-то была репа, где раздают vid/pid бесплатно и совершенно официально

DSarovsky Mar 19 2021 at 08:37

Да, и на хабре есть пост про этот репозиторий.

DoHelloWorld Mar 24 2021 at 23:45

Конкретно могу сказать про STM. Если какой то коммерческий проект, то можно сделать запрос к ним и они поделятся PID/VID. Я запрашивал, мне прислали ответ:

We STMicroelectronics, hereby agree that:

"**** Ltd." company can use the original PID: 0x**** and VID: 0x**** pending to be licensed by USB-IF of "**** Ltd. ***" and solely for the purpose of “**** Ltd. *** using STM32F303VC silicon USB device microcontrollers” This license is revocable and nontransferable and no other rights are granted except those expressly stated here.

sami777 Mar 18 2021 at 17:24

STM для CDC устройств вполне бесплатно раздает VID и PID. Полагаю, ничто не мешает их прикрутить к любому другому устройству на основе stm32, к тому же HID, например.

Andy_Big Mar 19 2021 at 21:48

Может возникнуть конфликт драйверов.

Hidden_2rist Mar 19 2021 at 00:27

Несколько месяцев назад успешно завершил написание своего USB CDC велосипеда на регистрах, тоже использовал C++, constexpr и шаблоны, правда у меня не настолько все зашаблонизировано.
Для размещения буферов мне показалось проще определить в линкере новую секцию для PMA, дальше достаточно определить обычную переменную с атрибутом __attribute__((section(".usb_pma"), used)) и она автоматом попадет куда нужно, без дополнительных телодвижений.
Правда окончательный адрес и размер буфера для записи в регистры все равно приходится вычислять на этапе выполнения т.к. память PMA мапится на шине контроллера кусками по 2 байта которые выровнены на границу 4 байта (проще говоря с пропусками, ну во всяком случае для STM32F303VCT6), а в constexpr невозможно делить адреса переменных.

DSarovsky Mar 19 2021 at 08:16

Не очень понял про память с пробелами (то есть там реально 2 байта памяти, а потом 2 байта «ничего»? А что если разыменовать, например, как 4-байтовый int, все упадёт?).
В f0 по 2 байта адресация, что тоже несколько доставило сложностей: при копировании в буфер пришлось приводить к int16 и так копировать, но еще большее неудобство при отладке — окно memory показывает только половину, пришлось создать доп.буфер, копировать каждый раз содержимое PMA в этот буфер, и уже его смотреть.

Hidden_2rist Mar 19 2021 at 12:58

Да, все верно, я не стал экспериментировать с чтением по 4 байта т.к. других проблем хватало, поэтому что будет в этом случае не знаю, да и в даташите про USB четко написано «Dedicated packet buffer memory SRAM access scheme: 1 x 16bit / word».
Поэтому у меня так же чтение/запись по 2 байта, только инкремент указателя на 2 приходится делать. И при чтении я тоже копирую из PMA во внешний буфер, хотя это делалось больше из соображений передачи данных которые могут превышать размер буфера в PMA.
Мне очень помогла эта статья, правда она на немецком и код у них довольно сильно запутан из-за того что все в кучу намешано, но некоторые моменты с логикой работы USB действительно удалось подсмотреть там.

steelsoul Mar 19 2021 at 08:16

Каждое использование тернарного оператора было бы неплохо выделить в статический метод, с хорошим названием. Должно облегчить понимание в разы. Init просто «порадовал». Вот, по моему, это и есть самое «темное» место… Поддерживать уйму комментов в коде это очень плохая затея, в проде видел, решалось переписыванием кода.

DSarovsky Mar 19 2021 at 08:20

Спасибо за совет, согласен, так будет лучше, вынесу отдельно.

DSarovsky Mar 19 2021 at 09:00

Каюсь, нагородил франкенштейна, хотя делов было на 2 минуты сделать лучше. Теперь инициализация выглядит так:

static void Init()
{
    memset(reinterpret_cast<void*>(BdtBase), 0x00, BdtSize);
    (InitTxAddressFieldInDescriptor<AllEndpoints>(), ...);
    (InitRxAddressFieldInDescriptor<BidirectionalAndBulkDoubleBufferedEndpoints>(), ...);
    (InitRxCountFieldInDescriptor<RxEndpoints>(), ...);
    (InitSecondRxCountFieldInDescriptor<BidirectionalAndBulkDoubleBufferedEndpoints>(), ...);
}

Каждый из методов простой, например:

template<typename Endpoint>
static void InitRxCountFieldInDescriptor()
{
    *reinterpret_cast<uint16_t*>(BdtBase + BdtCellOffset<Endpoint> + 2) = CalculateRxCountValue<Endpoint>();
}

VasiliSker Mar 19 2021 at 14:09

Добавьте в сложности:
Кривые драйвера CDC под Windows 10, теряют данные. Если поставить стандартные от STM то все пучком.
Багованные библиотеки микроконтроллера, где не учтены все тонкости USB работы что иногда приводит к дедлоку эндпоинта.

Show the best of all time