按我的影象，之前项目中所用的STM32F103C8T6，价格在9元旁边；而现在到商城上去查，单片价格到了惊人的109元！
十几倍的涨幅，哪个项目还敢用它？
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因此，大部分公司，都在准备各种替代方案，干系文章:GD32和STM32的差异。我们也一样，预备利用CH32F103C8T6替代STM32F103C8T6。这两种芯片引脚兼容，内部的资源差不多，理论上代码移植也比较方便。
我便是这么想的，然后就被打脸了。最大的缘故原由在于，厂家供应的资料太少了！
编程干系的CH32F103运用手册，只有短短的31页。我想看的USB设备掌握器的寄存器细节，乃至都没有。想想STM32丰富的运用资料、例程和各种视频，觉得重新手级难度到了骨灰级难度了。
不过，再想想CH32这友好的价格，也就释然了。
周末两天，把之前的USB HID通信，在CH32F103C8T6上实现了，估计不久能很快地运用到项目中去。
估量也也有不少朋友有类似的需求，我把探索的过程记录下来。
1. 固件下载
CH32F103的芯片，支持WCH-Link或者其他SW仿真工具下载，也支持利用WCHISPTool通过USB和串口下载。考虑到后续开拓的时候须要调试，我利用的是WCH-Link进行下载。
如图1所示，给出了WCH-Link的实物图（摘自《WCH-Link利用解释-V1.3》）。
图1 WCH-Link实物
由于我的目标是利用它下载程序到CH32F103C8T6中，只须要利用ARM模式就行了，不须要关注RISC-V模式。
拿到的WCH-Link，一样平常是RISC-V模式，须要将其切换到ARM模式。
模式切换的方法如下：
WCH-Link 断电， 将图一正面图 1 中排针， TX 接 GND；
WCH-Link 上电， 切换模式成功后， 断开 TX 和 GND；
后续利用时， WCH-Link 保持切换后的模式。
判断的方法如下：
WCH-Link空闲时蓝灯常灭，是为RISC-V模式；
WCH-Link空闲时蓝灯常亮，为ARM模式。
在ARM模式下，Windows 10下是不须要安装驱动的，而Win7有些情形下须要改换驱动，详细可以向厂家索取资料。
图2是WCH-Link在Win7下的设备显示。
图2 WCH-Link的ARM模式
实际利用中，直策应用SWD协议的两线以及GND就可以下载了。软件的利用方法，可以参考官方供应的《CH32F103评估板解释书》，个中先容了详细的下载和仿真调试方法。
2. 代码编写
利用CH32F103C8T6实现之前的USB HID双向通信。
在经历了多少款MCU编写USB代码后，对这块内容已经比较熟习了。大略来说，只要在USB HID的示例上，修正各种描述符，添加须要的命令处理就可以了。
可惜的是，厂家供应的示例代码非常少。CH32F103C8T6支持两个USB端口，一个是可做全速主机或设备的USBHD，另一个是全速设备USBD。
供应的示例代码中，USBD给出了VirtualCom的工程；USBHD给出了DEVICE、HOSG、HOST_Udisk三个示例。
USBD的工程，类似于STM32的Legacy Library；而USBHD的工程，则利用了沁恒电子自己的库。
我的目标很明确，实在没太多韶光去研究沁恒电子的USB库，因此采取了USBD的示例作为模板，进行开拓。
由于USBD的工程与STM32的USB库类似，我选择深入研究下STM32的USB库（毕竟资料更多，而且之前学习过）。
2.1 STM32的USB-FS Device Library
UEFI开拓探索85中，曾经先容过如何利用STM32F103C8T6制作HID设备。不过，对付所利用的的USB Library，并没有谈论。
STMF103的USB库，可以在STSW-STM32121中找到，其运用文档为UM0424。文档中给出了非常详尽的库解释，如图3为USB库的代码构造。
图3 USB库代码构造
USB-FS-Device 库紧张分为两层：
STM32_USB-FS_Device_Driver: 驱动层，访问USB全速设备外围和USB标准协议，兼容USB2.0标准，与STM32标准库分离；这层不能由用户修正；
Applicaton Interface：在库和终极用户层之间，供应完成的接口，可以由用户修正；
驱动层的代码，大部分情形下是不用修正的，它所包含的源文件解释如下：
USB-FS外围部件接口：
usb_reg (.h, .c)：硬件抽象层usb_int.c：传输中断做事函数usb_mem(.h,.c)：数据传输管理
USB-FS设备驱动中间层：
usb_init (.h,.c) ：USB设备初始化全局变量usb_core (.h , .c) ：USB协议管理（兼容USB2.0规范第9章） usb_sil (.h,.c) ：读写端点的简化函数（USB-FS_Device外围的抽象层）usb_def.h / usb_type.h：用于库中的USB定义和类型platform_config.h：评估板上用到的硬件定义
运用层代码是供应给用户修正用的，所须要实现的功能都在此层实现。它所包含的源文件解释如下：
usb_conf.h：配置文件usb_desc (.h, .c)：描述符usb_prop (.h, .c)：运用规范属性usb_endp.c：非掌握端口的传输中断处理函数usb_istr (.h,.c)：中断处理函数usb_pwr (.h, .c) ：电源和连接管理函数
对照CH32F103C8T6供应的USBD例程，可以创造其构造与STM32的是一样的。可以断定，它是模拟了STM32的USB Library编写了自己的库函数接口。
这种设计方法，对习气了STM32编程的工程师是非常好的。大部分情形下，可以直接把STM32的示例工程，直接移植到WCH的芯片上来（毕竟STM32的例程还是比较丰富的）。
本篇所实现的USB HID双向通信，便是参考了STM32的CustomHID例程，在CH32F103的USBD例子上实现的。
2.2 代码移植和修正
如图4所示，给出了CH32F103的USBD工程的代码构造。
图4 CH32F103的USBD工程代码
驱动层的代码完备不用修正。为了确定此事，我对照着STM32的驱动层代码，一个个函数研究了下，撤除与芯片干系的部分，实在当代码险些同等。
所要修正的代码在运用层，也不是所有源文件须要修正，须要修正的文件包括三个：
usb_desc.c、usb_endp.c和usb_prop.c。
看过我UEFI开拓探索和YIE002开拓探索两个系列博客的网友，该当理解之前我利用STM32开拓USB HID设备的过程。而且干系的工程代码，在博客中也供应了（UEFI开拓探索85和YIE002开拓探索09，前者利用Legacy Library，后者利用Cube Library开拓。）。
实际的开拓过程，与之前的开拓过程类似，只不过由于芯片的不同，有些代码须要进行移植。
2.2.1 usb_desc.c代码修正
所要修正的是各种描述符，包括设备描述符、配置描述符、端点描述符等。
须要把稳的地方，是CH32F103的最大包长度为8。如下给出了设备描述符和配置描述符等的代码，别的的代码与之前开拓的STM32F103工程相同，就不再给出了。
#define LOBYTE(x) ((u8)(x & 0x00FF))#define HIBYTE(x) ((u8)((x & 0xFF00) >>8))#defineUSBD_VID0x8765#define USBD_PID 0x4321/USBDeviceDescriptors/const uint8_t USBD_DeviceDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_DEVICE_DESC] = { 0x12, /bLength / USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE, /bDescriptorType/ 0x10, /bcdUSB / 0x01, 0x00, /bDeviceClass/ 0x00, /bDeviceSubClass/ 0x00, /bDeviceProtocol/ 0x08, /bMaxPacketSize/ LOBYTE(USBD_VID), /idVendor (0x1234)/ HIBYTE(USBD_VID), LOBYTE(USBD_PID), /idProduct = 0x4321/ HIBYTE(USBD_PID), 0x00, /bcdDevice rel. 1.00/ 0x01, 1, /Index of string descriptor describing manufacturer / 2, /Index of string descriptor describing product/ 3, /Index of string descriptor describing the device serial number / 0x01 /bNumConfigurations/};/ USB Configration Descriptors /const uint8_t USBD_ConfigDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC] = { 0x09, / bLength: Configuration Descriptor size / USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, / bDescriptorType: Configuration / CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC, / wTotalLength: Bytes returned / 0x00, 0x01, / bNumInterfaces: 1 interface / 0x01, / bConfigurationValue: Configuration value / 0x00, / iConfiguration: Index of string descriptor describing the configuration/ 0x80, / bmAttributes: Self powered / 0x32, / MaxPower 100 mA: this current is used for detecting Vbus / / Descriptor of Custom HID interface / / 09 / 0x09, / bLength: Interface Descriptor size / USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,/ bDescriptorType: Interface descriptor type / 0x00, / bInterfaceNumber: Number of Interface / 0x00, / bAlternateSetting: Alternate setting / 0x02, / bNumEndpoints / 0x03, / bInterfaceClass: HID / 0x00, / bInterfaceSubClass : 1=BOOT, 0=no boot / 0x00, / nInterfaceProtocol : 0=none, 1=keyboard, 2=mouse / 0, / iInterface: Index of string descriptor / / Descriptor of Custom HID HID / / 18 / 0x09, / bLength: HID Descriptor size / HID_DESCRIPTOR_TYPE, / bDescriptorType: HID / 0x10, / bcdHID: HID Class Spec release number / 0x01, 0x00, / bCountryCode: Hardware target country / 0x01, / bNumDescriptors: Number of HID class descriptors to follow / 0x22, / bDescriptorType / CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC,/ wItemLength: Total length of Report descriptor / 0x00, / Descriptor of Custom HID endpoints / / 27 / 0x07, / bLength: Endpoint Descriptor size / USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, / bDescriptorType: / 0x82, / bEndpointAddress: Endpoint Address (IN) / 0x03, / bmAttributes: 00: Control endpoint 01: Isochronous endpoint 02: Bulk endpoint 03: Interrupt endpoint / 0x40, / wMaxPacketSize: 64 Bytes max / 0x00, 0x00, / bInterval: Polling Interval / / 34 / 0x07, / bLength: Endpoint Descriptor size / USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, / bDescriptorType: / / Endpoint descriptor type / 0x02, / bEndpointAddress: / / Endpoint Address (OUT) / 0x03, / bmAttributes: Interrupt endpoint / 0x40, / wMaxPacketSize: 64 Bytes max / 0x00, 0x00, / bInterval: Polling Interval /};
2.2.2 usb_prop.c代码修正
这是开拓中的重点，原有的CHF103的USBD工程中，包括端口0的掌握传输以及多少USB命令都没有实现。
大略来说，便是须要把端口0的掌握传输代码实现，以支持各种USB标准命令和USB类命令（紧张是HID类）。
2.2.3 usb_endp.c代码修正
usb_endp.c中紧张实现的端点读写通信，也即对应上位机的ReadFile()和WriteFile()。
在usb_desc.c中的配置描述符中，包含了端点描述符的内容。我们声明了端点2的IN和OUT作为读写接口。所实现的代码如下：
uint8_t Receive_Buffer[0xff];/ Function Name : EP2_IN_Callback Description : Endpoint 2 IN. Input : None. Return : None./void EP2_IN_Callback (void){ }/ Function Name : EP2_OUT_Callback Description : Endpoint 2 IN. Input : None. Return : None./void EP2_OUT_Callback(void){uint32_t DataLength = 0; DataLength=USB_SIL_Read(EP2_OUT, Receive_Buffer); //读取端点得到的数据 SetEPRxStatus(ENDP2, EP_RX_VALID); if (Receive_Buffer[0] == 0xA0) //将第二个字节改为1返回，表示是采取端点发送的办法 { Receive_Buffer[1]=0x1; } USB_SIL_Write(EP2_IN,Receive_Buffer,DataLength); SetEPTxStatus(ENDP2,EP_TX_VALID);}
至此，就完成了所有编程事情了。将其编译下载到CH32F103C8T6的开拓板上，就可以进行测试了。
3 . 测试
仍旧利用我之前开拓的UsbHID上位机工具进行测试（UEFI开拓探索74附带的测试工具），结果如下：
图4 CH32F103的USBD工程代码
从图4的测试可以看出，三种读写办法都实现了。
不得不承认，国产的单片机比较于国外的大厂来说，支持资料做得很不敷。不过，从功能上来说，还是会有一些亮点的。比如CH32F103C8T6比较于STM32F103C8T6，3个串口保留了，而且还增加了一个USB HOST。
其余，即便是在正常的情形下（现在芯片短缺属于不正常状态），其价格也只有STM32F103C8T6的一半。这对付批量出货的产品来说，是个不能忽略的上风。
我相信随着这波芯片短缺的影响，很多的厂商都会逐渐利用国产单片机了。这种变革，对软硬件工程师来说，可是个不小的磨练。
