TinyUSB项目新增STM32H7R/H7S系列支持的技术解析

在嵌入式USB开发领域，TinyUSB作为一个轻量级开源USB协议栈，近期正式加入了对STMicroelectronics新一代STM32H7R/H7S系列微控制器的支持。这一更新为开发者在该系列芯片上实现USB功能提供了便利。

STM32H7R/H7S系列是STMicroelectronics推出的高性能微控制器产品线，其USB子系统架构与传统的STM32H7系列存在显著差异。最值得注意的是，H7R/H7S系列集成了片上高速USB PHY，这一设计使其在USB实现方案上更接近STM32U5系列，而非传统的需要外接ULPI PHY的H7系列方案。

从硬件架构来看，H7R/H7S系列提供了两个USB控制器：

1. USB FS（全速）控制器
   • 支持12个主机通道（Host模式）
   • 设备模式下提供1个双向控制端点（Endpoint 0）和5个IN/5个OUT端点
   • 配备1.25KB专用FIFO RAM
2. USB HS（高速）控制器
   • 支持16个主机通道（Host模式）
   • 设备模式下提供1个双向控制端点（Endpoint 0）和8个IN/8个OUT端点
   • 配备4KB专用FIFO RAM

在软件层面，STMicroelectronics为H7R/H7S系列提供了独立的HAL库头文件（stm32h7rsxx_hal.h），这与传统H7系列使用的头文件不同。此外，CMSIS头文件中明确定义了STM32H7RS宏，而非传统的STM32H7宏，这反映了两个系列在架构上的差异。

值得注意的是，H7R/H7S系列还集成了USB Type-C Power Delivery（PD）控制器（UCPD），可实现对CC1、CC2引脚和死电池指示的控制。虽然当前TinyUSB的实现尚未包含对PD功能的支持，但硬件基础已经具备。

对于开发者而言，这一更新意味着可以在H7R/H7S平台上更便捷地实现各类USB应用，包括大容量存储设备、HID设备、音频设备等。由于片上PHY的集成，硬件设计也变得更加简单，不再需要外接PHY芯片和相关电路。

随着TinyUSB对H7R/H7S系列支持的加入，开发者现在可以在这个高性能微控制器平台上充分利用USB协议栈的各种功能，同时享受片上PHY带来的设计便利性。这一更新进一步扩展了TinyUSB在STM32生态系统中的应用范围。