在STM32H7上使用HAL库控制外置USB HS PHY（如USB3300或CH132）进入低功耗状态（保持链接以支持PC唤醒），需通过ULPI接口操作PHY寄存器。以下是完整的实现步骤和示例代码：
核心步骤
- 配置ULPI接口：确保STM32H7的USB_OTG_HS控制器已正确初始化和ULPI接口使能。
- 操作PHY寄存器：通过ULPI接口写PHY寄存器，启用低功耗模式（如Suspend模式）。
- 唤醒配置：使能唤醒中断，确保PHY能检测到PC唤醒信号。
- 中断处理：在USB唤醒中断中恢复PHY状态。
代码实现
1. 初始化USB和PHY（关键配置）
#include "stm32h7xx_hal.h"
#include "usbh.h" // 根据你的驱动选择
void MX_USB_OTG_HS_PHY_Init(void) {
USB_OTG_GlobalTypeDef *USBx = USB_OTG_HS;
// 使能ULPI时钟和PHY
USBx->GCCFG |= USB_OTG_GCCFG_PHYHSEN; // 使能外部HS PHY
USBx->GUSBCFG |= USB_OTG_GUSBCFG_ULPIEVBUSD; // 禁用VBUS监控（低功耗要求）
HAL_Delay(10);
}
2. 进入低功耗模式（Suspend）
void Enter_USB_HS_PHY_LowPower(void) {
// 步骤1: 通过ULPI写PHY寄存器（以USB3300为例）
uint8_t func_ctrl_reg = 0x04; // 功能控制寄存器地址
uint8_t suspend_cmd = 0x10; // 设置bit4 (SUSPENDM) = 1
// 写入ULPI寄存器（见下文ULPI写函数实现）
USB_ULPI_Write(func_ctrl_reg, suspend_cmd);
// 步骤2: 配置STM32唤醒检测
USB_OTG_GlobalTypeDef *USBx = USB_OTG_HS;
USBx->GINTMSK |= USB_OTG_GINTMSK_WUIM; // 使能唤醒中断
USBx->GLPMCFG |= USB_OTG_GLPMCFG_LPMEN; // 使能LPM支持（可选）
}
3. ULPI寄存器写入函数
void USB_ULPI_Write(uint8_t reg_addr, uint8_t data) {
USB_OTG_GlobalTypeDef *USBx = USB_OTG_HS;
// 等待ULPI接口就绪
while ((USBx->GOTGINT & USB_OTG_GOTGINT_ULPIInt) == 0);
// 配置ULPI Viewport（寄存器访问模式）
USBx->GOTGCTL |= USB_OTG_GOTGCTL_ULPIVM; // 启用Viewport
USBx->GOTGCTL |= USB_OTG_GOTGCTL_ULPICSM; // 命令启动模式
// 组合地址和数据（ULPI格式：Read/Write# + Address + Data）
uint32_t ulpi_cmd = (0 << 7) | (reg_addr << 2) | data; // bit7=0表示写操作
USBx->GOTGCTL = (USBx->GOTGCTL & ~0xFFFF) | ulpi_cmd;
// 触发传输并等待完成
USBx->GOTGCTL |= USB_OTG_GOTGCTL_ULPIEEN; // 启用传输
while ((USBx->GOTGINT & USB_OTG_GOTGINT_ULPIInt) == 0);
USBx->GOTGINT = USB_OTG_GOTGINT_ULPIInt; // 清除中断标志
// 关闭Viewport
USBx->GOTGCTL &= ~(USB_OTG_GOTGCTL_ULPIVM | USB_OTG_GOTGCTL_ULPICSM);
}
4. 唤醒中断处理
在USB中断服务例程（如OTG_HS_IRQHandler）中检测唤醒事件：
void OTG_HS_IRQHandler(void) {
USB_OTG_GlobalTypeDef *USBx = USB_OTG_HS;
if (USBx->GINTSTS & USB_OTG_GINTSTS_WKUINT) {
// 步骤1: 清除唤醒中断标志
USBx->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_WKUINT;
// 步骤2: 退出PHY低功耗模式
uint8_t func_ctrl_reg = 0x04;
uint8_t resume_cmd = 0x00; // SUSPENDM=0
USB_ULPI_Write(func_ctrl_reg, resume_cmd);
// 步骤3: 恢复USB时钟（如果之前关闭）
__HAL_RCC_USB_OTG_HS_ULPI_CLK_ENABLE();
// 步骤4: 通知应用层唤醒事件
USB_Wakeup_Callback();
}
HAL_PCD_IRQHandler(&hpcd_USB_OTG_HS); // 继续处理其他中断
}
// 用户自定义唤醒回调
__weak void USB_Wakeup_Callback(void) {
// 添加应用层唤醒处理代码
}
关键配置说明
PHY寄存器设置：
- USB3300：写寄存器
0x04（功能控制），设置SUSPENDM=1进入挂起模式。
- CH132：参考其数据手册，通常类似（如寄存器
0x01的SUSPEND位）。
STM32H7唤醒机制：
- 使能
USB_OTG_GINTMSK_WUIM中断（唤醒中断掩码）。
- PHY检测到PC唤醒信号（恢复信号）后，触发
USB_OTG_GINTSTS_WKUINT中断。
低功耗硬件设计：
- 确保PHY的
VBUS监控已禁用（避免漏电）。
- 如果使用Stop模式，需保留USB时钟源（如HSE）。
注意事项
- PHY兼容性：不同PHY的寄存器地址可能不同，需查阅数据手册（如USB3300 DS00001692B, CH132 DS000757）。
- 时钟管理：
- 进入低功耗前，勿关闭ULPI时钟（
USBPHYC或HSE）。
- 唤醒后检查时钟是否恢复。
- 中断优先级：确保USB中断优先级足够高（避免唤醒延迟）。
- 连接状态保持：在Suspend模式下，PHY自动维持USB连接。
通过以上步骤，USB HS PHY将在保持链接的状态下进入低功耗，PC可通过发送USB唤醒信号恢复设备。
在STM32H7上使用HAL库控制外置USB HS PHY（如USB3300或CH132）进入低功耗状态（保持链接以支持PC唤醒），需通过ULPI接口操作PHY寄存器。以下是完整的实现步骤和示例代码：
核心步骤
- 配置ULPI接口：确保STM32H7的USB_OTG_HS控制器已正确初始化和ULPI接口使能。
- 操作PHY寄存器：通过ULPI接口写PHY寄存器，启用低功耗模式（如Suspend模式）。
- 唤醒配置：使能唤醒中断，确保PHY能检测到PC唤醒信号。
- 中断处理：在USB唤醒中断中恢复PHY状态。
代码实现
1. 初始化USB和PHY（关键配置）
#include "stm32h7xx_hal.h"
#include "usbh.h" // 根据你的驱动选择
void MX_USB_OTG_HS_PHY_Init(void) {
USB_OTG_GlobalTypeDef *USBx = USB_OTG_HS;
// 使能ULPI时钟和PHY
USBx->GCCFG |= USB_OTG_GCCFG_PHYHSEN; // 使能外部HS PHY
USBx->GUSBCFG |= USB_OTG_GUSBCFG_ULPIEVBUSD; // 禁用VBUS监控（低功耗要求）
HAL_Delay(10);
}
2. 进入低功耗模式（Suspend）
void Enter_USB_HS_PHY_LowPower(void) {
// 步骤1: 通过ULPI写PHY寄存器（以USB3300为例）
uint8_t func_ctrl_reg = 0x04; // 功能控制寄存器地址
uint8_t suspend_cmd = 0x10; // 设置bit4 (SUSPENDM) = 1
// 写入ULPI寄存器（见下文ULPI写函数实现）
USB_ULPI_Write(func_ctrl_reg, suspend_cmd);
// 步骤2: 配置STM32唤醒检测
USB_OTG_GlobalTypeDef *USBx = USB_OTG_HS;
USBx->GINTMSK |= USB_OTG_GINTMSK_WUIM; // 使能唤醒中断
USBx->GLPMCFG |= USB_OTG_GLPMCFG_LPMEN; // 使能LPM支持（可选）
}
3. ULPI寄存器写入函数
void USB_ULPI_Write(uint8_t reg_addr, uint8_t data) {
USB_OTG_GlobalTypeDef *USBx = USB_OTG_HS;
// 等待ULPI接口就绪
while ((USBx->GOTGINT & USB_OTG_GOTGINT_ULPIInt) == 0);
// 配置ULPI Viewport（寄存器访问模式）
USBx->GOTGCTL |= USB_OTG_GOTGCTL_ULPIVM; // 启用Viewport
USBx->GOTGCTL |= USB_OTG_GOTGCTL_ULPICSM; // 命令启动模式
// 组合地址和数据（ULPI格式：Read/Write# + Address + Data）
uint32_t ulpi_cmd = (0 << 7) | (reg_addr << 2) | data; // bit7=0表示写操作
USBx->GOTGCTL = (USBx->GOTGCTL & ~0xFFFF) | ulpi_cmd;
// 触发传输并等待完成
USBx->GOTGCTL |= USB_OTG_GOTGCTL_ULPIEEN; // 启用传输
while ((USBx->GOTGINT & USB_OTG_GOTGINT_ULPIInt) == 0);
USBx->GOTGINT = USB_OTG_GOTGINT_ULPIInt; // 清除中断标志
// 关闭Viewport
USBx->GOTGCTL &= ~(USB_OTG_GOTGCTL_ULPIVM | USB_OTG_GOTGCTL_ULPICSM);
}
4. 唤醒中断处理
在USB中断服务例程（如OTG_HS_IRQHandler）中检测唤醒事件：
void OTG_HS_IRQHandler(void) {
USB_OTG_GlobalTypeDef *USBx = USB_OTG_HS;
if (USBx->GINTSTS & USB_OTG_GINTSTS_WKUINT) {
// 步骤1: 清除唤醒中断标志
USBx->GINTSTS = USB_OTG_GINTSTS_WKUINT;
// 步骤2: 退出PHY低功耗模式
uint8_t func_ctrl_reg = 0x04;
uint8_t resume_cmd = 0x00; // SUSPENDM=0
USB_ULPI_Write(func_ctrl_reg, resume_cmd);
// 步骤3: 恢复USB时钟（如果之前关闭）
__HAL_RCC_USB_OTG_HS_ULPI_CLK_ENABLE();
// 步骤4: 通知应用层唤醒事件
USB_Wakeup_Callback();
}
HAL_PCD_IRQHandler(&hpcd_USB_OTG_HS); // 继续处理其他中断
}
// 用户自定义唤醒回调
__weak void USB_Wakeup_Callback(void) {
// 添加应用层唤醒处理代码
}
关键配置说明
PHY寄存器设置：
- USB3300：写寄存器
0x04（功能控制），设置SUSPENDM=1进入挂起模式。
- CH132：参考其数据手册，通常类似（如寄存器
0x01的SUSPEND位）。
STM32H7唤醒机制：
- 使能
USB_OTG_GINTMSK_WUIM中断（唤醒中断掩码）。
- PHY检测到PC唤醒信号（恢复信号）后，触发
USB_OTG_GINTSTS_WKUINT中断。
低功耗硬件设计：
- 确保PHY的
VBUS监控已禁用（避免漏电）。
- 如果使用Stop模式，需保留USB时钟源（如HSE）。
注意事项
- PHY兼容性：不同PHY的寄存器地址可能不同，需查阅数据手册（如USB3300 DS00001692B, CH132 DS000757）。
- 时钟管理：
- 进入低功耗前，勿关闭ULPI时钟（
USBPHYC或HSE）。
- 唤醒后检查时钟是否恢复。
- 中断优先级：确保USB中断优先级足够高（避免唤醒延迟）。
- 连接状态保持：在Suspend模式下，PHY自动维持USB连接。
通过以上步骤，USB HS PHY将在保持链接的状态下进入低功耗，PC可通过发送USB唤醒信号恢复设备。
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