C# (Winform)实现USB HID自定义接口操作(控制下位机，如STM32)

利用C#（Winform）可以快速地创建一个桌面EXE，实现各种各样的功能，本文会讲述如何创建一个与USB HID设备通信的接口。

众所周知，如果笔记本电脑要通过USB接口与USB设备通信，那么首先第一步就需要建立USB驱动。而HID设备可以使用通用的设备，因此可以省掉HID驱动的开发，而且在用户端可以做到免驱，在小数据量传输的应用中非常重要。

C#该如何实现呢？首先，我需要介绍一个.dll文件，“CyUSB.dll”这个文件为Cypress公司利用C#开发的常用的USB设备接口文件，其中就包含了USB HID设备，关键是免费的，因此，我们其实只需要调用这个文件，然后就可以进行一系列操作即可。“CyUSB.dll”文件地址可以在官网上下载，下载FX3的SDK或者USB Series Configuration Utillity，里面包含该文件。

首先调用 CyUSB.dll，在项目引用中添加该文件，然后直接调用。

下面就是一个例程，对USB HID的插入和拔出Event进行操作，然后还是主动的USB数据的IN OUT操作，见下方例程。

using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using CyUSB;  //调用CyUSB.dll

namespace Debug_Tool
{
  public partial class MainTool : Form
  {
    private USBDeviceList usbDevices = null;  //定义USB设备列表
    private CyHidDevice myHidDevice = null;//定义USB HID设备列表
    private const int VID = 0x0483;
    private const int PID = 0x5750;
    public MainTool()
    {
      InitializeComponent();
      USB_Init();
    }
    
    //USB 插入和拔出Event实例化
    private void USB_Init()
    {
      usbDevices = new USBDeviceList(CyConst.DEVICES_HID);
      //usbDevices数组存储着所有插入的USB设备的信息，包括我们自己的USB HID设备信息。
      usbDevices.DeviceAttached += new EventHandler(usbDevices_DeviceAttached);
      usbDevices.DeviceRemoved += new EventHandler(usbDevices_DeviceRemoved);
      Get_Devices();
    }
    
    //USB设备插入Event执行
    private void usbDevices_DeviceAttached(object sender, EventArgs e)
    {
      USBEventArgs usbEvent = e as USBEventArgs;
      //Check VID和PID，看是否是我们自己定义的USB HID设备。
      if ((usbEvent.VendorID == VID) && (usbEvent.ProductID == PID))
      {
       //执行USB插入操作，如指示灯变绿，表示设备插入
      }
    }

    //USB设备拔出Event执行
    private void usbDevices_DeviceRemoved(object sender, EventArgs e)
    {
      USBEventArgs usbEvent = e as USBEventArgs;
      if ((usbEvent.VendorID == VID) && (usbEvent.ProductID == PID))
      {
        //执行USB拔出操作，如指示灯变红，表示设备拔出
      }
    }
    
    private void Get_Devices()
    {
      if ((usbDevices[index].VendorID == VID) && (usbDevices[index].ProductID == PID))
      {
        myHidDevice = usbDevices[VID, PID] as CyHidDevice; //实例化 myHidDevice设备，这样就可以对USBHID设备进行IN OUT操作
      }
    }
    
    //USB HID 设备 IN操作
    public int receive_usb_data(byte[] data)
    {
      int num = 0;
      if (myHidDevice != null)
      {
        if (myHidDevice.ReadInput())
        {
          num = myHidDevice.Inputs.RptByteLen;
          if (num != 0x00)
          {
            for (int temp = 0; temp < num - 1; temp++)
            {
              //myHidDevice.Inputs.DataBuf[0]存储的是数据长度，这一个数据在我的应用中没有用到，因此就丢弃掉
              data[temp] = myHidDevice.Inputs.DataBuf[temp + 1];
            }
          }
        }
        else
        {
          //Retry again
          //有的电脑在Sleep之后唤醒，USB的Input第一次会比较慢，需要Retry一次，就是多等一会儿。
          if (myHidDevice.ReadInput())
          {
            num = myHidDevice.Inputs.RptByteLen;
            if (num != 0x00)
            {
              for (int temp = 0; temp < num - 1; temp++)
              {
                data[temp] = myHidDevice.Inputs.DataBuf[temp + 1];
              }
            }
          }
        }
      }
      return num;
    }
    
    //USB HID 设备 OUT操作
    public bool send_usb_data(byte[] data, int length)
    {
      bool status = false;
      if (myHidDevice != null)
      {
        myHidDevice.Outputs.DataBuf[0] = myHidDevice.Outputs.ID;
        for (int temp = 1; temp <= length; temp++)
        {
          myHidDevice.Outputs.DataBuf[temp] = data[temp - 1];
        }
        status = myHidDevice.WriteOutput();
      }
      return status;
    }
    
  }
}

上面代码是一些基本的USB HID设备操作，当然，还有更多一些USB HID的方法实现，我在这里就不再赘述，下载CyUSB.dll之后会有User Guide，那里有比较详细的方法例程。

当然，可能我的代码写法上不够精简，用法是没有问题的。分享给大家，希望对大家有用。下面的文章，我会大概简述一下如何用C# 做一个上位机，对STM32通过USB HID设备进行Firmware升级（用自己定义的协议格式），当然该STM32需要支持BootLoader。