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
; C( D6 j$ O% f  ]+ D# e* S) M* Z2 ^5 m# u; P( B4 h+ F3 @

2 f/ N* ?& e$ p         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。
, C9 E1 K7 J) F! q( V. o% l
( A- e) D2 M0 @/ T# `2 n( I( z( m         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。0 v& k- L# s* y% g( k7 ?; J& `

- [( J  H! [6 V1 Q! x# V: r8 p5 Y
  C. |$ K4 L  O* u& |: ]
6 Q: c3 d! V! D$ O3 t. S 0、复合设备7 G6 I6 [) g2 _2 s; s- `+ p: W
/ ^) k' C2 S0 v
( v2 T( s$ r/ c7 M. J8 m
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:
; a8 ~4 u2 K( n4 r# `( u3 V7 R9 [. y8 L+ V$ B6 u/ B/ `
+ k# m1 B5 w' i( s% G" O- [) _
abfdf189-a154-49fc-bd00-ab9c51382987.png
5 a% {5 c! }6 h' n% c6 n6 B
" t: G4 o6 T( S( M
% Z! P3 o* T5 q' ^# D; D6 w  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* z2 v  k2 s$ s1 _- y- g
和使用的接口。 ! m7 i8 @' R$ F
  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。
" \' p8 [/ ~0 D+ p! v
5 R+ H5 B- ^( {4 A2 s7 x( q
$ T3 ~+ a7 v* R2 y  q5 h3 D! X1、USB库修改, z7 B- f- U: h2 h3 c% K; c

3 p9 g# b; }; ?9 u1 w
) ^% X7 a. f0 A: N8 F1 u4 o. M* w6 h" O! I( K9 w/ E* U) e* G0 i
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
0 [: u0 K. o1 g  a. T3 P. Z- z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。/ o3 W1 d  H& k: e: u

9 q; d  j$ \9 `% z7 k! w( ~4 o1)、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:
: |' G8 s* T% [4 L1 W3 r3 R5 ~/ s2 h; k' ?! O" e& x# r8 \% L3 ?
5ec90026-3c9b-4786-87e0-06cadbef4265.png 8 {( L0 J) S9 w7 y' F9 g  i
. S' q9 Q; |" f. V$ N$ \$ l

! U& p  h, D  d0 Qa)增加端点% j! P0 [! B* F$ y- _+ a+ |# d- B( s
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。: @" H- U8 Y% j) W0 I  f, I

, S8 J3 h: ?! P+ B3 O7 ] 5b8ef82c-10a1-4d37-946b-ae60da254152.png % o; F9 h+ s4 g& T
( y6 p7 v# k3 E
设置增加的端点的FIFO/ L5 E7 T5 d+ `' @, v

  s8 T4 N! X# M2 d$ ]9 v* I% G0 v; T5 w
0ddf6de2-e026-485b-8070-04514e83e56c.png
: S3 Z7 E& S: O2 {6 I5 k% J; k) a% r, g9 z
3 f! q6 c1 l3 m- D; b
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
8 Q6 U" q' q+ D( x  w- N* F) [) Q' V% e" i
; E* j8 ^2 |9 p+ Q4 p+ L# |0 y
48c4af14-a790-4617-8015-6c8f1131cdd4.png
2 w; X& x2 Y; C' }: e  @* o  N& k: d, B6 J/ J0 L* S+ u# d0 j1 e7 v
! j7 |+ |! q2 T2 O8 N3 F9 F
c)将设备描述符修改为复合设备模式3 `* h' C/ c7 e9 D$ t
' W$ Q/ P3 J' D2 H- A# D8 L" @* i

, Y( F2 v0 Z: n6 I, h, }$ n 98db37ba-b3dc-45be-b228-1590afb41c85.png
& P1 u/ O( V' P3 T/ |' Q+ t1 Y! F

9 T$ a9 l" @; i3 M# kd)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+ k$ x9 l: H0 `- u; L0 {
3 [6 ?7 r: C1 L
TIM图片20170928215619.png   A7 ^1 C  M* m
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)
; V3 D- n0 ?; u; e% P2 S因为USB库中使用了maclloc申请内存,要适当调整栈空间。3 l8 k8 o( P5 b  b; y

; ]/ {' g6 @' P. X 2a0963ce-d11f-4a48-aff2-f502028d0e1f.png , ^* w" n# C# b8 [6 O

$ i3 O% J7 Q  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:. [+ u6 Y9 g; J
$ \" b* a- n6 S. ?; l- R: \% r4 k
2 r- y) e3 k4 ]" K& a* m
b1c85265-21c9-4197-9d29-b539741de625.jpg ; c) A( U4 B( F1 [6 F& ]
5294a9d3-f04b-4c63-a85f-e3edd6e56495.jpg
5 @2 ?$ z0 R9 p% W+ D+ U9 r! E5 w3 h; x0 L$ v# m

% a* E5 i4 d' u* D ed917e76-1d1c-4323-8bbc-dccf431f929a.png
7 H0 N  J! U7 |5 S6 {
* o, k4 J) ^7 z& I6 J
! d3 L" K8 y+ L; h1 M测试代码如下:& [: F, a. n$ B; X% ?+ [; J. r0 |- N7 \
  1.   while (1)0 o1 ?( H# A$ B1 y5 a
  2.                 {
    $ M4 z; ]' g& b8 S1 `" B
  3.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP0\n",23);: i5 A& s1 X  C
  4.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP1);5 i+ |  r! X/ x/ N  l0 j
  5.             HAL_Delay(1000);
    + N- b7 m0 B$ j8 H  @
  6.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP1\n",23);0 I1 I. A" R& r$ X% c, W3 p1 G
  7.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP3);2 o3 |' e4 J% s0 c# q+ }& L$ @1 _
  8.             HAL_Delay(1000);      
    2 H; L# A, ^" T8 n
  9.                 }
复制代码
USB收发测试效果如下
(点开查看大图)
. v- r! ^* A7 u test1.gif + O; j5 p1 s3 ]

0 ~2 w4 K+ o, }+ ~$ ^0 s
# E% V. K9 F! B9 V" H$ ?具体发送方向为:/ w: t9 C' L! I' B+ ^: M

1 \3 B) ]6 _% \" Q: `; X0 u2 a8 C# E& ?: L5 X$ T9 {6 u" a0 n: b
a5af1022-17e9-4a9d-9f0f-d7efb9f29422.png . _1 m: @% y1 i! [$ {- ?
; g, S! G: e, n- f. C1 ^! l
" m8 H7 |5 I4 K7 D5 M
2)、3个VCP串口,2 O% W4 `* ?& r; P
' C% W' S9 ?" F: u* C) G
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
! g) k5 ]7 E- S3 V  n# [& C
  m: ]! d' A! {5 a1 p, Q0 h/ J d79eea4b-4d3d-42d4-b2ed-3c461a007d97.png - k- V$ ~, J) [- K: w' \0 c
测试代码如下:
1 n- E: [) k3 y; H9 |# c
  1. while (1)/ F' r% l) M, o( F
  2.                 {7 D/ z2 {3 w8 V. Y( E
  3.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP0\n",23);+ h* p7 z) E7 Z: s/ A* \3 S
  4.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP1);
    6 |( q7 \% _: R3 _& ~; }7 S! e
  5.             HAL_Delay(1000);
    - b6 u3 K) t. g1 s5 g
  6.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP1\n",23);
    ( u2 A" Q! I0 C9 d
  7.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP3);+ t1 j. q; Z; S
  8.             HAL_Delay(1000);     
    3 ^! u7 W9 K8 p; x* Y' e7 k+ k
  9.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP2\n",23);
    . h' W" \8 N! N+ {' p+ L# M
  10.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP5);$ s  [3 ^+ U' d# E& W
  11.             HAL_Delay(1000);      
    9 [8 a0 Q' |3 b7 x3 F, a6 Y/ C
  12.                 }
复制代码
( l! Y$ J! M% y' O5 t0 B

" M& B; G' f; ~( V, CUSB收发数据测试如下
(点开查看大图)9 N0 U$ W4 V0 O7 a! U1 \
test6.gif / L; `: p" v7 l$ M' M/ k0 N! z

" K- t: N1 J) U4 O9 U) L 373b1865-5fcd-493b-9972-f02d2b90dd98.png
. Q$ M0 v; e3 F
. M9 z; Q* G  t' ]# k4 o* G9 z2 、驱动INF文件
+ l) g9 F" ?6 x1 R9 H8 y- E0 p- V0 E- {! v
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。
" C5 `6 K+ F7 x4 `( N" l. f2 P; u: D$ h0 G
测试代码:2 U3 }) x1 I( F: h6 l+ K
" P8 d3 W( X6 I$ t5 c! {
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:
& S; |/ ~. S. l+ h5 R# d! M5 `endpoint_control_address = (UX_DCD_OTG_FS_DIEPCTL0 + (ed -> ux_dcd_otg_ed_index * UX_DCD_OTG_ENDPOINT_SPACE_SIZE));/ W6 Y3 ~; J  B7 G
endpoint_size_address = (UX_DCD_OTG_FS_DIEPTSIZ0 + (ed -> ux_dcd_otg_ed_index * UX_DCD_OTG_ENDPOINT_SPACE_SIZE));
8 }4 e& X2 \; l/ n1 q7 Oendpoint_dma_address = (UX_DCD_OTG_FS_DIEPDMA0 + (ed -> ux_dcd_otg_ed_index * UX_DCD_OTG_ENDPOINT_SPACE_SIZE));
2 |' a9 Z! Y5 ~! }1 Y3 v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% `; D8 u& b/ N7 o+ X4 w0 `
      /* Prepare Out endpoint to receive next packet */2 u) S9 I! v8 X2 s* h' j2 z) \
      USBD_LL_PrepareReceive(pdev,
& k. M3 q6 I+ a; ~9 J0 [5 Z                             CDC_OUT_EP1,9 e+ `3 f' b5 J. u
                             hcdc->RxBuffer,
2 n1 J- A6 A; ^! h+ _4 J' m( B                             CDC_DATA_HS_OUT_PACKET_SIZE);
1 p2 l5 l) y4 k; [6 G" o/ H+ c) O
/ }  D0 Q) c- T; V* v) i+ i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
4 I, R  m9 u1 C4 g% J% p, y3 L# o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, ...

5 d6 e$ s/ W' N' M3 A1、 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。8 b" {7 |+ z& W1 w& U
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  K; g( r2 ?+ }! H; N% d
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 ...

" o) B/ D* G; S7 n, [  X* _. o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; i' H% ~4 X- n. y, w* x1 j, D( b$ L" e
可以先了解下USB复合设备。
' U; o) H1 h5 q
好的
gujiamao 回答时间:2017-9-29 11:13:41
creep 发表于 2017-9-29 09:529 a: O" ?, [( p& x: h+ |* N. y' \+ o
可以先了解下USB复合设备。

6 j! K$ r9 N8 c( Z" \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~
8 U) q8 z8 K/ q3 A/ S( l
9 O8 O3 n# N9 T: }! ?3 f. ?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! u, S; X" z* F2 ?5 j, r0 h
膜拜~
) w8 j* B9 I7 N6 R3 o
; v3 [" K" m3 ~. y1 M8 Q谢谢大神分享!!

0 u7 h8 _% X& E% D; N0 I3 C" a, r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