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
: E. V' j4 p' q8 U/ i& }
( L! E$ b' N3 B3 G3 Y+ W' U% t( ]9 F! g: S/ e8 l$ R3 |, g
         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。
/ M$ S6 {' {; O6 c4 p; I- v
6 T0 `7 H- R4 @# A5 s: 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。
5 s. {. p: t7 i( B' ]3 }; q) f) f& A1 u

# Z' e! M1 e9 I3 |, a& K4 ]$ D4 C! w$ O& p' W
0、复合设备) P4 Z' b0 P1 o+ R
1 _" R8 n) q/ |6 \9 _4 `# F

( v/ D( W+ e& A" b  G" r5 G8 qCDC 类设备在枚举过程中最主要的信息存储在配置描述符内:
/ x( V* X; \7 u7 O: {" I- V5 Z
. B( ^" Q0 \% J2 c: x7 W* y# f5 x7 |+ e* B/ _' ?
abfdf189-a154-49fc-bd00-ab9c51382987.png 2 Y+ x# F# ^% }3 \' l/ c" O

9 i3 x3 r+ ]( T; u+ m' i3 x" j5 X7 d
  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4 G8 L5 _- M: W4 [" J
和使用的接口。
& Y+ o* ~6 J4 C  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。6 i8 w# K( @/ x1 P- ?
$ z! }% m) B( E3 N6 F) m' m% D. A5 @
+ \5 g) {! N8 Q; p  [; w& r
1、USB库修改& I! J0 v; J2 ?2 ^

0 T2 _( l; R1 ]/ C3 J
. t4 E( x, L, W4 Y  N6 K1 ~. N; q8 [9 t9 Z4 S
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-DISCO$ n/ M- D5 K  T! m; c7 \2 f% n5 o' \4 B
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。
( G6 J$ R/ C( P/ `$ j% C  W& U) p
9 q: p: ~# X3 H% q. m9 F1)、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:
# ^* L" m- q0 @3 v; Z, q
  p, ~$ i/ |1 Z1 q8 X4 x 5ec90026-3c9b-4786-87e0-06cadbef4265.png
" J: ]1 n4 M- e7 ^6 O" [3 e% e3 Y. S) A4 H

" R: A9 V! [  t, T4 P1 y) A- La)增加端点
4 o3 {9 g+ m, r2 _ 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。. y8 `1 P  y' k/ G, l* t
3 K. ~) X2 ^9 m- C/ `, j6 ]
5b8ef82c-10a1-4d37-946b-ae60da254152.png # V5 C, o: X8 y8 w" |. T

2 D& y% {0 q9 Q0 o$ X8 S! i设置增加的端点的FIFO
1 r& q! i8 w$ n! \6 i! \& [& W9 K
2 O9 {$ k$ s9 {* s8 ~0 \
( s0 I9 q0 Z* e# R/ F/ I9 r6 U 0ddf6de2-e026-485b-8070-04514e83e56c.png 5 K/ y5 S2 @, J* \6 l

8 ]0 r6 [) G, o' c0 ^, i4 [
( R$ M/ T2 L( M  U' Bb)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; C) u# L! q6 o& T4 l
* Y  q9 M5 B6 e8 E2 P8 L
0 t) X$ L3 o: Z0 p) Q+ m
48c4af14-a790-4617-8015-6c8f1131cdd4.png
' V6 Q2 v  P+ h& \7 D2 K- ]  ]4 y2 z6 I- S
! l5 R+ w, R, o4 m" I
c)将设备描述符修改为复合设备模式
) |1 w; ~2 s# V$ F, ~( P7 w; U# N4 W- k

& g& [  p6 I6 d& S/ f 98db37ba-b3dc-45be-b228-1590afb41c85.png
& ?) q0 w  H6 B1 ~9 E. l5 H  \3 Z* C. f$ p
4 B9 v' l/ s3 N9 w9 W9 X) c
d)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* [6 R+ R- a8 Q

. c9 F% E2 S6 [1 v* X TIM图片20170928215619.png
. ?4 s* Y1 g. M7 G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 a! S& P2 G/ j# e* @! D
因为USB库中使用了maclloc申请内存,要适当调整栈空间。% v2 K! H2 D6 T% }- u: n2 Y0 v; k

/ p  `" n% A  [1 x 2a0963ce-d11f-4a48-aff2-f502028d0e1f.png
7 q" g$ |$ Y4 Z; g% s- B
6 o" _8 c1 n" `" B( U下面是枚举的过程和安装好驱动之后的设备管理器显示:  L; Z& C0 J; b4 X. c
; J1 y  x% i6 B, Y/ T  H' O
2 E7 a; H1 |- m- P) D/ R
b1c85265-21c9-4197-9d29-b539741de625.jpg
' U$ {  f, ]( m$ n9 c 5294a9d3-f04b-4c63-a85f-e3edd6e56495.jpg
* I, c- h( j& \) k
* U6 e: P- ^7 h' `% p
1 B1 k+ R# d8 \# N( y2 G1 [ ed917e76-1d1c-4323-8bbc-dccf431f929a.png ' a% S& y7 B9 r$ p

1 {' M# S: R  `( ^6 z' H! O' I2 L: P" `5 t3 V* t
测试代码如下:
/ u! P, Y8 g& n& v* w
  1.   while (1); j4 [" y$ A- |% B+ e: v) i* ~
  2.                 {
    ; t, H7 I+ Y+ d
  3.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP0\n",23);% C& z# H8 G4 u( l0 a9 ?
  4.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP1);
    3 G3 ]. h0 t6 U8 j8 M5 ^
  5.             HAL_Delay(1000);
    4 W( d$ t, Q, q/ j3 S. e
  6.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP1\n",23);9 V" S! y3 d5 c" D/ b# Z& |! a
  7.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP3);0 Q$ c( k' T' v5 s# R& j$ q
  8.             HAL_Delay(1000);      " v/ x  g: m& v7 o: `4 A
  9.                 }
复制代码
USB收发测试效果如下
(点开查看大图)( J# F, `3 j0 E
test1.gif
5 ~) f7 T) E* d" K, V
" O( u7 q- m8 J% v1 d
6 A1 P- T+ f9 B2 `% }  r$ B+ `具体发送方向为:# o# X4 n4 j/ H
( E9 y7 B  K5 E- B1 ~. t9 N5 O

. H: [. L# r- M5 q( s a5af1022-17e9-4a9d-9f0f-d7efb9f29422.png
3 h5 o' @. P$ G* F6 {
  u5 f8 r/ Q4 b8 A6 Z. _+ f% n
  a% ?+ |0 z' X1 Z2)、3个VCP串口,
! ?6 n- u& g7 n9 t# q6 j. F/ z. r
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
+ g0 N- o& k5 ^2 B( O9 S. E6 b* t3 {! L" |
d79eea4b-4d3d-42d4-b2ed-3c461a007d97.png / @) Y* \8 y- G" D4 r5 |
测试代码如下:
& t% r7 \% R& H, ~/ s/ O7 j8 q7 w
  1. while (1)9 s8 [3 L2 L; \1 j( \3 Y, U% o% h( s% g
  2.                 {2 D9 I; K* `! R) d7 w4 P
  3.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP0\n",23);
    : J4 r, e8 P" M4 }$ t
  4.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP1);. E% Z& t; ?1 e: K
  5.             HAL_Delay(1000);
    ) ^" i4 O. G' J! R% R8 F4 S
  6.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP1\n",23);
    * i! w1 j% y& Y7 w5 q  D
  7.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP3);' p; A1 x3 ^, f: m' y  ~: e
  8.             HAL_Delay(1000);     4 ?. X1 a- E* b4 z' }" _
  9.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP2\n",23);0 m3 V% Y4 R; T
  10.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP5);
    ! I' c8 |7 ?( H
  11.             HAL_Delay(1000);      
    # @0 M7 {, b5 V7 z
  12.                 }
复制代码

& X7 ]9 O& v4 V+ F* I. P# H  x! M1 \9 [* ]$ x( c+ S- u
USB收发数据测试如下
(点开查看大图)& [. {5 j5 G# N9 h3 h% I( c
test6.gif - w# f7 s  P. C
% v& a3 p7 f' w+ B7 r0 z/ J" b
373b1865-5fcd-493b-9972-f02d2b90dd98.png " C5 N. s/ |' z2 K3 U+ W- k
+ k/ F6 V5 ?+ ~
2 、驱动INF文件
( q6 ]' f$ U/ n/ g6 ^# U
  X( ?2 y- `! ]# z; | 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。& ]& e0 g3 O  o& g  G/ |$ A) P) Z
: A- G- U1 X4 ?9 \0 z; @* V8 w' a
测试代码:
' Z, j# h# g" V2 T0 A" q- Q% k: _2 I/ {* ^+ O8 e
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:" I) |# ]: K( |6 q# @4 j4 ~$ N
endpoint_control_address = (UX_DCD_OTG_FS_DIEPCTL0 + (ed -> ux_dcd_otg_ed_index * UX_DCD_OTG_ENDPOINT_SPACE_SIZE));2 O$ \9 V! Z6 i) M
endpoint_size_address = (UX_DCD_OTG_FS_DIEPTSIZ0 + (ed -> ux_dcd_otg_ed_index * UX_DCD_OTG_ENDPOINT_SPACE_SIZE));
6 B7 D4 q, I# kendpoint_dma_address = (UX_DCD_OTG_FS_DIEPDMA0 + (ed -> ux_dcd_otg_ed_index * UX_DCD_OTG_ENDPOINT_SPACE_SIZE));
0 D# L) \% a4 M" O$ ?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* D$ w- t( @: G% o
      /* Prepare Out endpoint to receive next packet */0 D  I" y1 b, o$ O3 h# @7 ~
      USBD_LL_PrepareReceive(pdev,! l/ u3 J( E4 m) |; I/ T1 n
                             CDC_OUT_EP1,
' a9 T( p$ W0 o4 Q# k                             hcdc->RxBuffer,6 `1 y4 S" O( }+ |( v6 X
                             CDC_DATA_HS_OUT_PACKET_SIZE);
0 w; }- a* ?0 _+ H5 }' z/ l$ A4 z- l6 `$ b
这里怎么处理
creep 回答时间:2018-1-11 16:06:23
MaggiGunner 发表于 2018-1-11 15:355 T. ^- @$ V* V+ C( y8 D/ H
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, ...

! T8 C' }+ Q. @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。+ H$ c$ A9 E" {2 H8 F3 d
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 09:09
* V8 p( K* F, y; ]5 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# q4 w& }. Y$ s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 09:525 u5 v1 a, B1 V7 W( G  T3 V
可以先了解下USB复合设备。
! g) x% h7 z* d6 D8 T) C. d
好的
gujiamao 回答时间:2017-9-29 11:13:41
creep 发表于 2017-9-29 09:52# N7 `& u6 ]6 D8 x& T; C( u
可以先了解下USB复合设备。

2 L7 G' @0 I) v6 w5 R# a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~
9 Z4 \' F+ J! K2 d: ]. h, y% G) ^) ?  o) @8 b! _! j7 M
谢谢大神分享!!
creep 回答时间:2017-10-11 08:50:29
wofei1314 发表于 2017-10-10 22:551 ?3 c2 }/ n/ V$ |9 [5 W' Y+ H; x
膜拜~9 V/ T: f, r4 C/ F: l
2 h6 C- X* j5 Q) _) J( P2 G
谢谢大神分享!!

$ Q0 I! [; A9 v  x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