STM32 USB虚拟串口移植参考

来源：互联网发布：如何申请网站域名编辑：程序博客网时间：2024/04/29 14:27

串口调试在项目中被使用越来越多，串口资源的紧缺也变的尤为突出。很多本本人群，更是深有体会，不准备一个USB转串口工具就没办法进行开发。本章节来简单概述STM32低端芯片上的USB虚拟串口的移植。在官方DEMO中已经提供了现成的程序，这里对修改方法做简单说明。

官方demo及驱动程序，我存放在百度盘：

http://pan.baidu.com/s/1hq3moE4

首先打开官方demo我们开始进行移植，第一步复制我们可用的文件，操作如下：

Projects\Virtual_COM_Port文件夹下，复制红线部分

图1

图2

我为了方便演示统放在usb/src文件夹下：

图3

现在复制USB的库文件，这些文件不需要我们修改：

图4

上图中的文件统一放在usb/lib文件夹下：

图5

好了现在所需要的文件我们以复制完了。这里先讲一下DEMO程序的主要工作流程：

图6

由上图可知，PC通过虚拟串口发送数据到STM32 usb口，STM32再通过usart1发送数据到PC串口。我们做项目时，只用USB虚拟串口即可。所以我们现在需要把串口发送部分删除。把USB做为一个COM口来使用。我们要如何使用这个USB口呢？demo中是把USB发送数据做了一个缓存，先把要发送的数据存入缓存中，然后由USB自动发送出去。而接收部分是直接通过串口透传。我们在应用时就需要用到两个FIFO，1是发送，这个和demo方式是样；2是接收，接收也做一个缓存，我们通过查询来判断是否收到新数据。这下大家应该明白为什么使用两个FIFO了。我这里有写好的FIFO库函数可直接使用Queue.c文件。

现在开始修改：

1，stm32_it.c 更名为usb_it.c删除无用代码，只保留usb中断函数，和唤醒函数。代码如下：

代码1

 1 /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ 2 #include "hw_config.h" 3 #include "usb_lib.h" 4 #include "usb_istr.h" 5  6  7 /******************************************************************************* 8 * Function Name  : USB_IRQHandler 9 * Description    : This function handles USB Low Priority interrupts10 *                  requests.11 * Input          : None12 * Output         : None13 * Return         : None14 *******************************************************************************/15 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)|| defined (STM32F37X)16 void USB_LP_IRQHandler(void)17 #else18 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)19 #endif20 {21   USB_Istr();22 }23 24 /*******************************************************************************25 * Function Name  : USB_FS_WKUP_IRQHandler26 * Description    : This function handles USB WakeUp interrupt request.27 * Input          : None28 * Output         : None29 * Return         : None30 *******************************************************************************/31 32 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)33 void USB_FS_WKUP_IRQHandler(void)34 #else35 void USBWakeUp_IRQHandler(void)36 #endif37 {38   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line18);39 }

2，修改代码hw_config.c删除无用代码，新建立2组，读FIFO和写FIFO的函数。后面会用到。

代码如下：

代码2

 View Code

这里要讲一下为什么要屏蔽SystemInit()，因为demo只运行虚拟串口功能，在USB未插入的情况下，是进入低功耗状态，插入时从低功耗状态退出后会调用此函数。当然我们在项目中一般不会这样，系统是否运行和插USB接口没有联系。所以我在下文中把进入低功耗代码屏蔽了，自然也就不用唤醒代码了。

图7

关于USB口使能控制引脚，需要根据开发板的引脚定义来修改宏定义platform_config.h文件中，笔者使用的是神舟3号开发板，控制信号刚好和demo相反，所以修改hw_config.c代码如下：

代码3

 1 /******************************************************************************* 2 * Function Name  : USB_Cable_Config 3 * Description    : Software Connection/Disconnection of USB Cable 4 * Input          : None. 5 * Return         : Status 6 *******************************************************************************/ 7 void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState) 8 { 9   if (NewState == DISABLE)10   {11     GPIO_ResetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);12   }13   else14   {15     GPIO_SetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);16   }17 }

3，现在修改USB 回调函数中的代码usb_endp.c文件。使用下文代码替换：

代码4

  1 /* Includes ------------------------------------------------------------------*/  2 #include "usb_lib.h"  3 #include "usb_desc.h"  4 #include "usb_mem.h"  5 #include "hw_config.h"  6 #include "usb_istr.h"  7 #include "usb_pwr.h"  8   9 /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/ 10 /* Private define ------------------------------------------------------------*/ 11  12 /* Interval between sending IN packets in frame number (1 frame = 1ms) */ 13 #define VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL             5 14  15 /* Private macro -------------------------------------------------------------*/ 16 /* Private variables ---------------------------------------------------------*/ 17 static uint8_t txBuffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0}; 18 static volatile uint8_t txFlg = 0; 19 static volatile uint32_t FrameCount = 0; 20  21  22 /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/ 23 /* Private functions ---------------------------------------------------------*/ 24  25 /******************************************************************************* 26 * Function Name  : EP1_IN_Callback 27 * Description    : 28 * Input          : None. 29 * Output         : None. 30 * Return         : None. 31 *******************************************************************************/ 32 void EP1_IN_Callback (void) 33 { 34     uint16_t len = 0; 35      36     if (1 == txFlg) 37     { 38         len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter)); 39  40         if (len > 0) 41         { 42             UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len); 43             SetEPTxCount(ENDP1, len); 44             SetEPTxValid(ENDP1);  45             FrameCount = 0; 46         } 47         else 48         { 49             txFlg = 0; 50         } 51     } 52 } 53  54 /******************************************************************************* 55 * Function Name  : EP3_OUT_Callback 56 * Description    : 57 * Input          : None. 58 * Output         : None. 59 * Return         : None. 60 *******************************************************************************/ 61 void EP3_OUT_Callback(void) 62 { 63   static uint8_t buffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0}; 64  65   uint16_t USB_Rx_Cnt; 66    67   /* Get the received data buffer and update the counter */ 68   USB_Rx_Cnt = USB_SIL_Read(EP3_OUT, buffter); 69    70   /* USB data will be immediately processed, this allow next USB traffic being  71   NAKed till the end of the USART Xfer */ 72   USB_RxWrite(buffter, USB_Rx_Cnt); 73  74   /* Enable the receive of data on EP3 */ 75   SetEPRxValid(ENDP3); 76  77 } 78  79  80 /******************************************************************************* 81 * Function Name  : SOF_Callback / INTR_SOFINTR_Callback 82 * Description    : 83 * Input          : None. 84 * Output         : None. 85 * Return         : None. 86 *******************************************************************************/ 87 void SOF_Callback(void) 88 { 89     uint16_t len = 0; 90  91     if(bDeviceState == CONFIGURED) 92     { 93         if (0 == txFlg) 94         { 95             if (FrameCount++ == VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL) 96             { 97                 /* Reset the frame counter */ 98                 FrameCount = 0; 99 100                 /* Check the data to be sent through IN pipe */101                 len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));102 103                 if (len > 0)104                 {105                     UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);106                     SetEPTxCount(ENDP1, len);107                     SetEPTxValid(ENDP1);108 109                     txFlg = 1;110                 }111             }112         }113     }  114 }115 /************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

这里讲下大概意思，函数EP3_OUT_Callback是在USB口收到数据后，将数据存入FIFO中。

函数SOF_Callback定时查询用户是否有要发送的数据，如果有则进行发送，在发送完成后会触发发送中断EP1_IN_Callback函数，如果发送完毕就不调用SetEPTxValid(ENDP1)函数，发送完成后就不会再触发EP1_IN_Callback函数。

4，修改usb_pwr.c在前文中说到：不让系统进入休眠状态，这里屏蔽185行 __WFI();

5，修改usb_prop.c屏蔽COM初始化代码。137行USART_Config_Default(); 237行USART_Config();

6，修改usb_desc.c 这里修改需要参考一些USB专业的书籍，推荐全圈圈的书，讲的通俗易懂。关于本程序的驱动，笔者在win7下测试可以自动安装，如果无法自动安装可使用文章开始的链接中的驱动程序。本文件如果修改需谨慎，其中pid,vid是制造商ID和产品编号，如果修改了那驱动也要对应修改，官方驱动就无法自动进行安装了。

到这里移植就差不多完成了，下面进行测试。由于USB虚拟串口不受波特率限制，所以笔者进行过50k/s的压力测试，运行半小时未丢1个字节。

移植好的工程STM32_UsbVirtualCom.rar也一起存放在上文章开始的链接中。

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