lufa

Youtube-запись от 2025-05-30: https://youtu.be/U1_JgNiSZs8

USB HID • Реализация через LUFA

План на сегодня

• Научиться выдавать микроконтроллер за USB HID устройство
• Конкретно прикидываться клавиатурой
• Научиться отправлять данные с МК
• Видеть «клавиатуру» на стороне Linux
• Вводить данные с «клавиатуры» в компьютер

Если повезёт (spoiler: не повезло)

• Перехватывать данные с «клавиатуры» в приложение
• Написать свой обработчик для такой «клавиатуры»
• Реализовать схему «Ты ему слово, он тебе десять»

Пусть хотя бы заработает

• The Lightweight USB Framework for AVRs
• Демо-код реализации именно клавиатуры

Сайта нет, жизни нет, Github есть

Запускаем

• Используем собственную систему сборки LUFA

• Что изменить в makefile?

  MCU   = atmega32u4
  F_CPU = 16000000
  LUFA_PATH = [тут ваш реальный путь к LUFA]

• Добавляем цель прошивки для нашего удобства:

  DEVICE = /dev/ttyACM0
  DRIVER = avrdude
  ...
  flash: $(TARGET).hex
  	stty -F $(DEVICE) 1200
  	sleep 2
  	$(DRIVER) -v -p $(MCU) -c avr109 -P $(DEVICE) -b 57600 -U flash:w:$<

Проверяем факт подключения

• sudo dmesg -w покажет всё в прямом эфире

• lsusb показать все подключённые USB-устройства

  -v детали про каждое устройство — в том числе дескрипторы

  -t список устройств в виде дерева

• Давайте найдём не просто USB, а устройство ввода:

  for i in /sys/class/input/event*/device/name; do
    echo -n "$i: "; cat "$i"
  done

• Или для начала хотя бы ls /sys/class/input — все устройства ввода

• Откуда такое богатство? Вспомним, чем занят /sys

Смотрим, чем занято устройство

• sudo evtest мониторинг устройств ввода
• cat /dev/input/event5 just for fun

Пока ничего не происходит

Меняем что-нибудь и заодно узнаём про внутренности LUFA

Как настроить фреймворк

Хотим менять поведение системы сборки

• Генератор (и вообще система) документации Doxygen

  make doxygen сгенерить документацию

  doxygen -u обновить конфигурацию

  doxyfile → PAPER_TYPE = a4 исправить ошибку с форматом бумаги

• make-файлы в отдельных файлах

  $(LUFA_PATH)/Build/DMBS/DMBS/doxygen.mk цели и настройки Doxygen

• Смотреть лучше через нормальный браузер, не lynx

  python3 -m http.server 8080

Задача: сделать clean не таким шумным

Как дописать в болванку свой код

Хотим, чтобы он что-нибудь делал

• Keyboard.c в принципе main() можно прочесть «здравым смыслом» и эрудицией про поведение USB HID

• Нам явно нужен CALLBACK_HID_Device_CreateHIDReport()

• А давайте просто уберём условие нажатия кнопки?

• …и увидим, что ничего не работает

• Почему?

  Оказывается, кнопку нужно ещё и отпускать

• Что-то нажимается, но мы не рады

Хотим убрать истерику

• value 2 признак повторного нажатия

• вводим три состояния

  flowchart TB
  wait(Ждём)
  pressed(Только что нажали)
  released(Только что отпустили)
  
  wait:::w ==> pressed:::p ==> released:::r ==> wait
  
  classDef p fill:#FE8019;
  classDef r fill:#B8BA46;
  classDef w fill:#FABD2F;
  

  Loading

• ставим таймер

  Так себе таймер, если честно

А ещё: реагировать на физическую кнопку — посылать разные коды кнопок — нажимать несколько кнопок одновременно — разобраться в остальном коде — …