例程：STM32USBdevice: 基于STM32的USB設備例子程序 - Gitee.com

本篇為USB虛擬串口教程，沒有知識，全是實操，按照步驟就能獲得一個STM32的USB虛擬串口。本例子是在野火F103MINI開發(fā)板上驗證的，如果代碼中出現(xiàn)一些外設的配置，可以參考野火F103MINI開發(fā)板原理圖對照。

設置外部晶振，必須要使用外部晶振，因為USB控制器需要48M的系統(tǒng)時鐘，內(nèi)部晶振無法倍頻出48M。

配置外部時鐘

配置調(diào)試口和系統(tǒng)基準源

開啟USB設備

中間件中設備USB設備類型

我使用了freertos v2

配置外部系統(tǒng)時鐘

配置獨立C和H文件

USB相關的代碼都在這個文件夾中

最常處理的只有下面四個函數(shù)：

CDC_Control_FS() 來自主機請求的回調(diào)函數(shù)

CDC_Receive_FS() 接收數(shù)據(jù)回調(diào)函數(shù)；

CDC_Transmit_FS() 用來發(fā)送數(shù)據(jù)；

CDC_TransmitCplt_FS() 發(fā)送完成回調(diào)函數(shù)；

實現(xiàn)回環(huán)測試很簡單，之需要在usbd_cdc_if.c文件中添加下面一句話

編譯后下載程序，會在設備中看到如下

可以使用串口助手進行回環(huán)測試，因為是虛擬串口，所以在這里波特率可以隨意設置

上面中在 CDC_Receive_FS 中添加了一行 CDC_Transmit_FS(Buf, *Len); 代碼，可以看到演示中實現(xiàn)了回環(huán)效果，上位機不管發(fā)送什么數(shù)據(jù)下位機都會原樣返回。并且可以發(fā)現(xiàn)不管上位機軟件中波特率設置為多少都可以正常通訊，因為使用USB虛擬串口的時候真正數(shù)據(jù)傳輸用的是USB，串口本身參數(shù)這些已經(jīng)無所謂了。

上面方式演示中其實存在一個問題，演示中并未體現(xiàn)出來，如果你嘗試在上位機一次向下發(fā)送超過64個字節(jié)數(shù)據(jù)，那么你收到的返回數(shù)據(jù)可能就只有64個字節(jié)。USB數(shù)據(jù)的收發(fā)都是以一個一個包的形式進行的，包的大小一方面和USB協(xié)議有關，另一方面和程序有關。在上面工程的 usbd_cdc.h 文件中可以找到相關定義：

USB的 IN / OUT 都是從HOST而言說的，對于Device而言IN指的是發(fā)送，OUT指的是接收。 默認定義下USB_FS收發(fā)每一個包的大小均為64字節(jié)。 前面提到的大于64字節(jié)出現(xiàn)的問題中，第一次進入 CDC_Receive_FS 將接收到64個字節(jié)數(shù)據(jù)，這時候調(diào)用了 CDC_Transmit_FS 回發(fā)數(shù)據(jù)；接著重啟接收將立馬接到第二個包數(shù)據(jù)，然后第二次調(diào)用 CDC_Transmit_FS ，這個時候前一次的發(fā)送還未處理完成，此次調(diào)用將失敗。

針對這個問題在使用的時候要合理設計數(shù)據(jù)收發(fā)邏輯。對于接收而言可以設計特殊字符用于標示一幀數(shù)據(jù)結(jié)束，或是設計超時時間來判斷一幀數(shù)據(jù)結(jié)束。對于發(fā)送而言通常不會有太大問題，一次性發(fā)送大量數(shù)據(jù)也行，在全部發(fā)送完成后會觸發(fā)發(fā)送完成回調(diào)函數(shù)CDC_TransmitCplt_FS；

設置串口參數(shù)

使用USB虛擬串口的時候真正數(shù)據(jù)傳輸用的是USB，串口本身參數(shù)這些已經(jīng)無所謂了。不過有一種情況會需要這些串口參數(shù)，比如單片機一方面與上位機通過USB虛擬串口方式進行通訊，另一方面通過物理串口和其它模塊進行通訊，單片機只做數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)工作。這個時候單片機物理串口的參數(shù)就必須要能與其它模塊匹配，這個參數(shù)如果要通過上位機來設置的話就需要對 CDC_Control_FS() 中的 CDC_SET_LINE_CODING 節(jié)點進行處理了：

進入這個函數(shù)后會通過pbuf這個變量按照上面注釋獲得PC端配置串口的信息。

下面我們舉例一個自己打印的消息例子，方便后期理解

我還做了一個阻塞測試，我在點燈的地方主動發(fā)送了一個數(shù)據(jù)，

我發(fā)現(xiàn)即使不連接USB，程序也沒有被阻塞，與這個對比的是STC8系列的單片機的虛擬串口，STC8系列單片機會阻塞程序，而STM32并不會，這很好。