你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

STM32 USB CDC 虚拟多串口  

[复制链接]
creep 发布时间:2017-9-28 22:30
本帖最后由 creep 于 2017-9-28 22:37 编辑 ' `: l' \1 O& `' ~# Q+ Y
0 J* a, i# [, p' ^, Q+ Y
8 ]/ D6 F4 T9 R3 I9 k2 x; w8 T
         之前一直使用STM32的CDC虚拟串口和上位机进行数据通信,通常只枚举一个串口基本就能满足要求。但是STM32 USB提供了足够的的端点可以在需要的情况下枚举出多个串口供使用,最新跟着论坛大神飞哥  @wofei1314 玩了下多个串口的使用,然后我在STM32F769-DISCO 上测试了下多串口的移植,以便以后使用的时候可以参考。
4 l# h0 X8 w) X) ]4 J, Z
4 b: d) X' _9 w+ _& S         关于USB的使用ST的库文件里面提供很多的例子可以参考,除此之外官方也进行了不少USB的培训,没法参加的小伙伴可以看下培训的文档对USB有个基本的了解,然后找个板子把USB库中例子都跑一遍看下代码应该就会有个基本的了解。
% y1 j: }* |' o8 D9 @  j, E/ j9 [4 H. L8 @2 c! [: V9 d) S

% [( ]& ?, c( C: w; I. k! g/ Y5 m4 W
0、复合设备# S3 t$ E* H( M1 j5 F
# f8 @# M* s' C: g' M
/ l  r6 d" ?; e7 K- {: _1 C
CDC 类设备在枚举过程中最主要的信息存储在配置描述符内:0 i. x. e' @+ w& w
! `. A# ]# p+ ^" Q+ I' O
8 E: R1 w+ V& N; n+ Q1 S
abfdf189-a154-49fc-bd00-ab9c51382987.png 4 I  F5 G7 Y% v" o

9 i2 f6 O7 }  Q' l' u2 i# ^, D% _" y* n# R8 S# D; I
  如上图所示, CDC 类的配置描述符一般包含两个接口 (Interface 0),一个控制接口,另外一个是数据接口 (Interface 1 ), 除此之外,还有一个虚线指向的 IAD(Interface Association Description),这个表示这个是不是可选的, 得根据实际情况来确定其是否真实存在。我们使用的CDC多串口要使用到IAD进行设置,通过IAD可以设置相应的接口枚举的设备类型) e2 {+ y. F  A3 W" C+ \
和使用的接口。 " J7 g. t& y: ^* I. M2 g! M
  一般来说把多CDC 串口 叫做复合设备,和一个CDC串口相比,USB库要把设备描述符、控制描述符进行修改 ,多串口新增的端点也要进行初始化 接收发送函数也要根据相应的端点进行处理,PC端加载的驱动也要适当修改。
1 h: W, s2 X7 W9 x* }6 Q7 S. q1 C  f

1 A9 {, B/ {' y. S: H% |+ _1、USB库修改
  j3 ]4 `% g4 P1 p$ P
. i. s1 `& j6 ]) n9 L/ E1 C" N4 Q$ G+ W' L

( V$ G% I, U: `8 g不同的芯片型号和不同的USB库配置可能有不少的区别,但是知道了需要修改哪里应该可以根据具体的情况进行操作,下面的移植是在STM32F769-DISCO1 S( |6 S$ t, |
上由官方的HAL USB 库进行修改。默认是在一个CDC串口可以使用的前提下进行,关于一个CDC的移植可以参考官方代码或者使用Cubemx。
: E; t2 J& X% M, d2 [; n* X4 R5 t# G) _  s3 p' |
1)、2个VCP串口移植是在可以枚举出来一个VCP串口的工程上修改的,主要集中在USB CDC模式下的Class中文件及相应的头文件:' K% {! P# a# q+ `0 M
3 L# S" E2 R6 ?
5ec90026-3c9b-4786-87e0-06cadbef4265.png
6 x' [2 q9 p+ L4 _' j7 }4 K6 Q  O% f+ R! I5 ~% F% b7 G! Y: `
) T  e2 D3 C4 V! o* _) J
a)增加端点5 Y# U: k+ E. @& R5 v9 k
一个VCP的时候使用3个非0端点(2个BULK,一个Interrupt),再增加3个非0端点用于枚举另一个VCP。6 X, h, b: @  K! [
1 h7 }7 M& t. Y+ Z
5b8ef82c-10a1-4d37-946b-ae60da254152.png
, J+ v' a  U0 X$ \1 t' U3 l  J
% i' a3 _; T4 I2 L2 T设置增加的端点的FIFO
* q; X2 j4 n" @3 z6 o# H8 f, ~2 @  v; u6 G' u

" d* S' T# `! z7 J7 R+ g# E% Z' J' A- L8 w 0ddf6de2-e026-485b-8070-04514e83e56c.png
/ u( g% Y. z  M7 f# I* x: f! }, K9 R9 z7 _
5 I5 n! ]& g  M" [% v, O( N  O
b)对增加的端点进行相应的初始化操作,我测试的是STM32F769-DISCO 上面的USB 是高速接口
4 {5 J, h& U$ F+ l8 L, c1 _4 y' W- {. J# H
% r& x+ v* K! v7 s* r4 t. r
48c4af14-a790-4617-8015-6c8f1131cdd4.png   j/ @9 e: I6 z) C: ~% M

9 x/ O% I) q) Z. o, i- U3 f
2 s0 X* V8 G8 T, jc)将设备描述符修改为复合设备模式
- R. n- M2 z+ t: v7 b! m
. x0 x6 M* F* F( v! d5 X
8 I0 ?* H4 f/ K" K8 I 98db37ba-b3dc-45be-b228-1590afb41c85.png
2 @! w, S' f$ n! v3 _
( |4 _! w$ O+ C- W: e
# N- _; U5 C3 ^: E# i* Ed)配置描述符,注意我使用的高速 USB模式,如果是全速或者其他速度模式选择相应的数组
2 g( a& z  U4 P6 ~# i0 {+ ^* _8 H$ }! n9 [6 T: U
TIM图片20170928215619.png # r  ?7 X# L7 e! J0 M  m9 k6 E
此外还需要修改最大的接口数(好像2个VCP设置大于2即可)3 ^' b6 E0 P3 c5 C0 E3 q
因为USB库中使用了maclloc申请内存,要适当调整栈空间。
& S* ]& ]1 d2 |' S
- W& U5 H1 C8 ~7 ^ 2a0963ce-d11f-4a48-aff2-f502028d0e1f.png 8 }6 g, K& K; k6 o
3 j, b$ E& `+ E$ y6 O4 R$ @& j; x
下面是枚举的过程和安装好驱动之后的设备管理器显示:" b- M- i- D7 C0 m& @
/ t) N! K1 W$ Q& Y
% [! m; O' L$ g% R" p3 V( S
b1c85265-21c9-4197-9d29-b539741de625.jpg : {  T9 y4 i  c* J  c
5294a9d3-f04b-4c63-a85f-e3edd6e56495.jpg 1 @  P& }3 A/ n3 o; Q
5 v7 Z: n' c0 ~0 V+ Z6 K

$ q1 R' W9 f4 x& Y% d$ f ed917e76-1d1c-4323-8bbc-dccf431f929a.png
) x3 N  `: M" C% T' ?) y! ~" u1 h( o5 W: f7 v2 f" _

* m, Z$ _( m8 q/ V( {# Y8 r测试代码如下:
4 E, ~2 Q6 I7 c9 F: I
  1.   while (1)5 A1 ~' S$ \  V# L
  2.                 {
    ( O) J9 E/ L: d1 A- B( m8 T2 ^: L4 x
  3.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP0\n",23);
    % U: b! c: D  g+ F$ H1 O2 ~
  4.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP1);
    ( g2 f7 }8 x# Y2 D: s# D
  5.             HAL_Delay(1000);
    : N' N8 R: b; _7 T- e& P9 Z, Q
  6.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP1\n",23);) f! m4 q" j6 |. k$ B4 _
  7.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP3);) B2 u. N1 _4 v7 s; Y
  8.             HAL_Delay(1000);      
    0 o* U! _! w, M0 V# U/ S
  9.                 }
复制代码
USB收发测试效果如下
(点开查看大图)% h2 F) q5 O, O% F; l
test1.gif
+ {% a& {! }2 W6 D6 p* F5 z' c* i8 h4 j/ Y+ T* Z! U
; s! N( R: e* w8 a+ e5 [$ T
具体发送方向为:) P$ b8 Z1 u: Z( E

+ m6 R* e$ ]2 U+ ]0 G1 P( h/ B5 k6 o- g; K  N( U2 O
a5af1022-17e9-4a9d-9f0f-d7efb9f29422.png
5 U$ l0 L2 }* K% S& H5 O/ y  C9 p' ?4 X3 n3 H: t
: s, r1 F5 u4 [/ i5 M# O, d( n
2)、3个VCP串口,7 d! u3 E9 ^! V* Z  N' h* w1 Y, `

2 P( ?4 M7 M; Y- f4 E在上面的代码基础上简单修改之后可以很容易的枚举出来3个串口8 }0 n# t3 ~: P' a( A% d9 h
3 ~0 l6 O% d" f- T. s
d79eea4b-4d3d-42d4-b2ed-3c461a007d97.png % I8 E2 k$ x' e9 H& z" k( c
测试代码如下:
" g) t' M; ^2 {) @
  1. while (1)
    % L3 P5 j& {0 ~% ]; k  H
  2.                 {8 N7 e) c) I+ y
  3.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP0\n",23);
    - a& E& ~- R! s2 n+ F0 Y* Z
  4.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP1);
    7 c9 c' q2 i+ |6 o+ R/ B8 {
  5.             HAL_Delay(1000);9 o+ K- ?% \  o  J- s& f
  6.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP1\n",23);
    4 y+ c! q4 W  U  L# }' h
  7.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP3);) I4 U* Q5 {- p! }% t! N1 l
  8.             HAL_Delay(1000);     
    - X! v) a) a7 x( S
  9.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP2\n",23);
    1 s$ Y3 e4 Q  n0 N  D% u1 D) W
  10.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP5);
    8 z) N  V  w/ l$ {& S- h) n
  11.             HAL_Delay(1000);      
    1 D% J2 [- R0 k' P. {" b& }5 g& _0 X
  12.                 }
复制代码
1 v, s  s3 b7 H& Z( Q5 V; Y
5 g2 m( z) M9 l; D1 L% \
USB收发数据测试如下
(点开查看大图)' Y( \) b6 Q) G' C, |/ {8 @" o
test6.gif
0 `, @' N: ^$ W' c& Y& d0 S) Q
9 x7 A7 s$ C+ I; p. S6 I! b, I 373b1865-5fcd-493b-9972-f02d2b90dd98.png   m# P6 J! V! A2 h/ @
3 r7 H' Z$ e$ ~$ E& c* K/ w
2 、驱动INF文件
5 |. V4 Y5 j5 {/ C# g5 J, w. b$ x8 M+ D9 D* G. e2 G. S
复合设备需要修改inf文件并手动加载驱动,此时要注意库文件中VID/PID和驱动里面的值一致。修改过的驱动可能会因为没有数字签名证书在某些系统上无法加载。如果是WIN10系统可以加载兼容驱动也可以正常通信。
: F0 ?+ w% q% p$ a, p* l5 _
. o0 k& A$ N+ Y" e测试代码:- M( i: {* C" F* r" R! A) g

9 y7 A7 h; N& {* d# \/ n, m Two-VCP-HS.rar (1.19 MB, 下载次数: 1802)

点评

厉害,研究得比较深入  发表于 2018-1-11 14:31

评分

参与人数 5 ST金币 +73 收起 理由
零壹 + 1 赞一个!
kylongmu + 20 很给力!
g921002 + 10 很给力!
wofei1314 + 22 神马都是浮云
zero99 + 20

查看全部评分

4 收藏 51 评论133 发布时间:2017-9-28 22:30

举报

133个回答
wylew 回答时间:2018-2-6 09:25:22
你好,你写的教程基本都能理解,就是我想问一下,我研究的源码里,它没有分别对某一个端点进行初始化的函数,而是统一用一个函数来初始化:
: l) \/ [; x& Nendpoint_control_address = (UX_DCD_OTG_FS_DIEPCTL0 + (ed -> ux_dcd_otg_ed_index * UX_DCD_OTG_ENDPOINT_SPACE_SIZE));
/ S  |" F( r% }' A+ h  h7 C  H8 lendpoint_size_address = (UX_DCD_OTG_FS_DIEPTSIZ0 + (ed -> ux_dcd_otg_ed_index * UX_DCD_OTG_ENDPOINT_SPACE_SIZE));# C6 p1 Y" h" q
endpoint_dma_address = (UX_DCD_OTG_FS_DIEPDMA0 + (ed -> ux_dcd_otg_ed_index * UX_DCD_OTG_ENDPOINT_SPACE_SIZE));
) h1 i8 |, ?2 e( R: L就像这样,在一个函数里就设置了端点0和非0端点的所有端点的IN设置,可根据ed -> ux_dcd_otg_ed_index来判断是哪一个端点,所以,相对来说,如果我添加了端点,就是不是不需要再添加我加的端点的初始化函数呢
深圳老刘 回答时间:2019-9-4 01:01:07
还是不行,感觉大神的代码有错+ Q; @& d; U6 r
      /* Prepare Out endpoint to receive next packet */( p6 d3 O9 I5 ?& N5 L0 w
      USBD_LL_PrepareReceive(pdev,# _; \4 D- U- x0 e$ V
                             CDC_OUT_EP1,5 T8 B" P& t# w
                             hcdc->RxBuffer,4 I+ [( i& f/ W' @
                             CDC_DATA_HS_OUT_PACKET_SIZE);8 L/ R0 h, l7 {; E
6 E  U& R4 g7 f7 Z* E3 F2 U
这里怎么处理
creep 回答时间:2018-1-11 16:06:23
MaggiGunner 发表于 2018-1-11 15:35
" M2 K1 g3 }% k$ h- [+ i现在用CUBEMX生成单VCP发送没有问题。我看网上说VID和PID也很重要,我在您例程里看用的是0x03EB/0x6133, ...
: p9 M* Q6 w. o# Z  d
1、 要保证STM32程序里面的用PID VID和驱动文件INF的PID VID保持一致,这里使用和官方的PID VID不一样是为了加载自己写的那个驱动,这样可以修改枚举出来的串口名称。+ U) _! |% f. g
2、没有数字证书的问题我也搞不定,这个目前没有办法,WIN7 32位可以强制安装驱动,但是64位或者win10好像只能禁用签名验证才能安装驱动。win10也可以使用系统自动加载的兼容驱动好像也能正常通信。
anny 回答时间:2017-9-29 08:55:31
多谢分享!!!
gujiamao 回答时间:2017-9-29 09:09:50
版主,能不能直观的给我讲下,为何可以虚拟成多个串口,我一直理解成只能虚拟成一个
creep 回答时间:2017-9-29 09:52:37
gujiamao 发表于 2017-9-29 09:090 f& F+ [5 H  p3 ?8 X
版主,能不能直观的给我讲下,为何可以虚拟成多个串口,我一直理解成只能虚拟成一个 ...

# Y: g! @! H3 S% I可以先了解下USB复合设备。
七哥 回答时间:2017-9-29 10:12:38
这个比较有用,以前没搞明白端点怎么加,枚举描述等跟我之前理解一致。
zero99 回答时间:2017-9-29 10:30:09
膜拜一下大佬  
gujiamao 回答时间:2017-9-29 11:12:51
creep 发表于 2017-9-29 09:52
3 B: ^) F, h3 |+ f9 J4 x! s6 ^0 o可以先了解下USB复合设备。

. [) Z. s, I7 C+ g: }6 B% Y好的
gujiamao 回答时间:2017-9-29 11:13:41
creep 发表于 2017-9-29 09:52& m! K9 G8 Y- E! C0 p5 ?- L. H, x# U
可以先了解下USB复合设备。

; v- b# ~, O& U! b! Q好的 !!!
adlu 回答时间:2017-9-29 11:24:17
厉害!
斜阳 回答时间:2017-9-29 11:45:05
大神之作。mark备用
党国特派员 回答时间:2017-9-29 13:07:29
这个绝对要收藏...
wofei1314 回答时间:2017-10-10 22:55:38
膜拜~
( K; _: Z% @- W+ w2 m: C8 k$ w
  n0 O4 H" c- E% O. C. t+ G谢谢大神分享!!
creep 回答时间:2017-10-11 08:50:29
wofei1314 发表于 2017-10-10 22:55
* j1 V. \+ L& d, X- x4 j膜拜~! z, j: G! {7 L. Z: i" V& ^

$ y: q: j  ]+ N1 I) y7 R7 S( w谢谢大神分享!!

, o& d7 }' H" y  L感谢飞哥带路!
wofei1314 回答时间:2017-10-13 09:36:15
又看了一遍,好详细!!!
唯有奋斗 回答时间:2017-12-30 08:58:42
您好,请问一下STM32F4能虚拟出几个VCP呢?
关于意法半导体
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新和工艺
招聘信息
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版