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。

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

2 L) w, T/ x7 q% K

图2

+ @7 O8 G) }: q% {/ f0 R

我为了方便演示统放在usb/src文件夹下：

图3

; T' e' n9 e1 i

现在复制USB的库文件，这些文件不需要我们修改：

图4

+ s* S, \+ C' @3 }" I% M( q' z7 |- C

上图中的文件统一放在usb/lib文件夹下：

图5

* O+ c: q* Q' X+ f) c# d/ B

2 V: p& M7 ?, c8 J8 r# I5 c

         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. 1 /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
   + q6 C4 `+ e! L8 o/ z" Y6 W- c
2. 2 #include "hw_config.h"
   / f+ c- T4 b" f6 r
3. 3 #include "usb_lib.h"
   ' `2 {0 g7 e& j" O
4. 4 #include "usb_istr.h"
   
5. 5
   . w3 k2 w$ J2 r7 r
6. 6
   
7. 7 /*******************************************************************************
   
8. 8 * Function Name  : USB_IRQHandler
   * G% Q* x' C' f$ c  a5 {! ^
9. 9 * Description    : This function handles USB Low Priority interrupts
   
10. 10 *                  requests.
    
11. 11 * Input          : None
    
12. 12 * Output         : None
    . Y" u  H* C8 s3 W  l
13. 13 * Return         : None
    + z/ q% P6 u% k* K" X% i) I% v) Y4 Q
14. 14 *******************************************************************************/
    ' U3 d: \9 L3 G% u4 n& t2 w2 k# I  ?
15. 15 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)|| defined (STM32F37X)
      ^; b1 Q: A* z
16. 16 void USB_LP_IRQHandler(void)
    
17. 17 #else
    5 D+ z( j- B9 y
18. 18 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
    
19. 19 #endif
    
20. 20 {
    
21. 21   USB_Istr();
    
22. 22 }
    $ D% `( v7 c$ e2 R# X8 [
23. 23
    
24. 24 /*******************************************************************************
    
25. 25 * Function Name  : USB_FS_WKUP_IRQHandler
    
26. 26 * Description    : This function handles USB WakeUp interrupt request.
    - Y' @+ l  l4 a+ A% Y" T
27. 27 * Input          : None
    
28. 28 * Output         : None
    
29. 29 * Return         : None
    
30. 30 *******************************************************************************/
      `& q( J5 k  H: ?2 y5 u7 e/ `- [
31. 31
    2 D0 T3 @; b# i% v; w
32. 32 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)
    ! f7 ?- C( c, `& d; Q9 E
33. 33 void USB_FS_WKUP_IRQHandler(void)
    
34. 34 #else
    
35. 35 void USBWakeUp_IRQHandler(void)
    : a8 E# h$ m- y) `  c' i
36. 36 #endif
    " w. _$ C& X0 w! c  V
37. 37 {
    8 V7 u2 `: G- [1 z2 w( ~
38. 38   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line18);
    
39. 39 }

复制代码

4 ~0 \" U9 A. i* ]

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

1. <img src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif" border="0" alt=""> View Code

复制代码

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

' G) U9 Q4 w$ x- @& ~; T

9 e# A% U( R! |4 B

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. 1 /*******************************************************************************
   
2. 2 * Function Name  : USB_Cable_Config
   7 G$ h' C" c" E/ a( f$ B
3. 3 * Description    : Software Connection/Disconnection of USB Cable
   
4. 4 * Input          : None.
   
5. 5 * Return         : Status
   1 r, _. j' ^) q) B" c+ N5 ~
6. 6 *******************************************************************************/
   
7. 7 void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState)
   
8. 8 {
   
9. 9   if (NewState == DISABLE)
   # ~& f* X: B$ i# x8 r
10. 10   {
    9 Z7 U4 F8 i  d+ ^  B8 k2 y
11. 11     GPIO_ResetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    * C% G" k6 S( M
12. 12   }
    
13. 13   else
    
14. 14   {
    
15. 15     GPIO_SetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    
16. 16   }
    
17. 17 }

复制代码

6 N8 A8 ?6 J# x5 K  a' D% ?8 }: x

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.   1 /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
   
2.   2 #include "usb_lib.h"
   
3.   3 #include "usb_desc.h"
   
4.   4 #include "usb_mem.h"
   
5.   5 #include "hw_config.h"
   - ]0 ?- R  A1 k/ k8 w/ s9 P
6.   6 #include "usb_istr.h"
   . T! u# f4 n& p- C6 v
7.   7 #include "usb_pwr.h"
   ; \5 I$ y& P' x( k
8.   8
   
9.   9 /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   / i7 h9 u/ ~8 D6 e# p: g
10. 10 /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    
11. 11
    
12. 12 /* Interval between sending IN packets in frame number (1 frame = 1ms) */
    ; f: o. p  M% @8 m1 b
13. 13 #define VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL             5
    3 k0 _- Q2 V. b0 O9 x
14. 14
    ! w; ~( ^8 E& X
15. 15 /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    - e6 t8 p' Y5 M; i* u! O
16. 16 /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    + L; D4 f; R- R% h# W
17. 17 static uint8_t txBuffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    
18. 18 static volatile uint8_t txFlg = 0;
    4 d. f0 K1 K# N0 T; S
19. 19 static volatile uint32_t FrameCount = 0;
    
20. 20
    ' c% @: }7 `* l) j# e
21. 21
    7 t8 A) _% ^6 s- L+ Y% l
22. 22 /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    : H* {9 R2 }. S0 w
23. 23 /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    
24. 24
    
25. 25 /*******************************************************************************
    
26. 26 * Function Name  : EP1_IN_Callback
    
27. 27 * Description    :
    
28. 28 * Input          : None.
    7 A$ Z7 P# s0 O' \' h
29. 29 * Output         : None.
    
30. 30 * Return         : None.
    4 |6 `* I9 C9 N' [
31. 31 *******************************************************************************/
    
32. 32 void EP1_IN_Callback (void)
    & ^; F: X' ]$ @& F5 L/ K2 G
33. 33 {
    & T; D9 V- o# [: E" V. J% t1 H
34. 34     uint16_t len = 0;
    7 z9 f( M* I$ u: f3 a. n
35. 35     
    2 }% W# Z5 S: W% v6 L3 b
36. 36     if (1 == txFlg)
    : C5 L; l2 E: r- F7 P; u% g7 f
37. 37     {
    3 e( W4 \( t( D: T$ d# }6 M5 p7 M2 Z
38. 38         len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
    
39. 39
    2 W: v% {1 i, p. b; e
40. 40         if (len > 0)
    8 {: ]: c$ F  u- O
41. 41         {
      H0 R& M% G8 p8 x
42. 42             UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
    
43. 43             SetEPTxCount(ENDP1, len);
      N7 Q1 O% @" r; R  ^1 [. h# m
44. 44             SetEPTxValid(ENDP1);
    
45. 45             FrameCount = 0;
    
46. 46         }
    2 D: P  @6 H6 r( f; y: \4 d
47. 47         else
    / U/ c5 ~" l7 q! Z
48. 48         {
    
49. 49             txFlg = 0;
    : r- E% M( J, n6 e
50. 50         }
    
51. 51     }
    ' X  t! f% _& Z) N
52. 52 }
    - W# y# [$ Q) d  w* R2 G6 H& b3 Q  f. D
53. 53
    
54. 54 /*******************************************************************************
      G! I( P( ?* N, k0 Q
55. 55 * Function Name  : EP3_OUT_Callback
    . |. a7 T" J  S! ~2 |! o+ ^& B
56. 56 * Description    :
    
57. 57 * Input          : None.
    + g5 ]7 B" F  P' e
58. 58 * Output         : None.
    / F+ z4 f( A5 }; K
59. 59 * Return         : None.
    
60. 60 *******************************************************************************/
    : d9 a) y  m3 c! B) C, c
61. 61 void EP3_OUT_Callback(void)
    
62. 62 {
    
63. 63   static uint8_t buffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    
64. 64
    
65. 65   uint16_t USB_Rx_Cnt;
    
66. 66   
    - F/ S& V: y! I) v
67. 67   /* Get the received data buffer and update the counter */
    
68. 68   USB_Rx_Cnt = USB_SIL_Read(EP3_OUT, buffter);
    
69. 69   
    ) [, e; }$ L9 u" D* P# {
70. 70   /* USB data will be immediately processed, this allow next USB traffic being
    
71. 71   NAKed till the end of the USART Xfer */
    
72. 72   USB_RxWrite(buffter, USB_Rx_Cnt);
      y0 t) ~. e7 I3 A
73. 73
    
74. 74   /* Enable the receive of data on EP3 */
    
75. 75   SetEPRxValid(ENDP3);
    9 h  v9 Y1 I- A5 K7 }: {
76. 76
    
77. 77 }
    
78. 78
    : y0 _0 a& l" |% j' ^. B% t
79. 79
    . U5 a" ^' M3 i' q6 `0 z5 `
80. 80 /*******************************************************************************
    
81. 81 * Function Name  : SOF_Callback / INTR_SOFINTR_Callback
    
82. 82 * Description    :
    9 E* I% G$ S7 M0 z
83. 83 * Input          : None.
    4 j5 Z: N' e- h" m0 q8 n9 ~1 i
84. 84 * Output         : None.
    + }- h1 L' I1 s( X8 z- C
85. 85 * Return         : None.
    
86. 86 *******************************************************************************/
      [8 P: [9 @6 i9 @' }
87. 87 void SOF_Callback(void)
    
88. 88 {
    , {: X7 x: o  c: }
89. 89     uint16_t len = 0;
    
90. 90
    4 T$ B4 A$ c  H% h, S
91. 91     if(bDeviceState == CONFIGURED)
    
92. 92     {
    - J9 f+ x- @' n$ ?# H% H
93. 93         if (0 == txFlg)
    
94. 94         {
    
95. 95             if (FrameCount++ == VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL)
    0 z7 Q' N% M' d% Q& X8 ]* f
96. 96             {
    
97. 97                 /* Reset the frame counter */
    
98. 98                 FrameCount = 0;
    2 \* b' q& W. B8 z% {2 |, ~; @/ K
99. 99
    ; V; c7 n  Z  k& V9 s
100. 100                 /* Check the data to be sent through IN pipe */
     4 ~2 U. ?) p( D$ L
101. 101                 len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
     % S2 a2 e+ N6 s$ j
102. 102
     * ?( J. E9 b1 g, F- D6 K% I" ?
103. 103                 if (len > 0)
     
104. 104                 {
     
105. 105                     UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
     ( ]7 [- h% ^& c, l- e- A  @
106. 106                     SetEPTxCount(ENDP1, len);
     ' k! {' I+ L7 @0 u8 \
107. 107                     SetEPTxValid(ENDP1);
     , D- x6 b0 G/ P8 ?% g% _) d. R8 i
108. 108
       \3 j6 p  b- s/ P2 T+ s3 v+ H" X
109. 109                     txFlg = 1;
     
110. 110                 }
     
111. 111             }
     
112. 112         }
     3 o; l0 k9 U' j3 ]
113. 113     }  
     
114. 114 }
     2 U. C' T6 }; Y) P* f) z- r
115. 115 /************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

复制代码

9 h' E5 X  e$ w
& v$ w& X  z# m2 m4 u. z

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。

9 ^( Q3 x. L9 `1 F