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

图2

: t# Y; l! q# T: O' y( v

  l+ m6 |4 N* x

我为了方便演示统放在usb/src文件夹下：

图3

3 i- {' G5 X# V. @9 ?& H) u

6 }  M9 ~- L7 x. C4 e

现在复制USB的库文件，这些文件不需要我们修改：

图4

上图中的文件统一放在usb/lib文件夹下：

图5

         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 ------------------------------------------------------------------*/
   . C8 ^! n  B2 U0 F* H
2. 2 #include "hw_config.h"
   
3. 3 #include "usb_lib.h"
   ( w3 C+ v! h4 Z! K7 B! D
4. 4 #include "usb_istr.h"
   # G8 z4 I$ }. l4 i
5. 5
   ) i/ Q$ g- X( C/ {/ N0 ?
6. 6
   
7. 7 /*******************************************************************************
   8 y9 I  `; Z/ p- j7 d
8. 8 * Function Name  : USB_IRQHandler
   3 Q8 I3 |* z9 [& W
9. 9 * Description    : This function handles USB Low Priority interrupts
   + R3 m* A. \; c. \
10. 10 *                  requests.
    
11. 11 * Input          : None
    : {8 q+ N" U- ?5 {
12. 12 * Output         : None
    8 J) `& V( h$ b* W  ]
13. 13 * Return         : None
    : @( [/ m- y; ^, m' i
14. 14 *******************************************************************************/
    
15. 15 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)|| defined (STM32F37X)
    
16. 16 void USB_LP_IRQHandler(void)
    
17. 17 #else
    
18. 18 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
    
19. 19 #endif
    ( A5 ?( r# @5 h: F8 j$ Z0 I9 T
20. 20 {
    
21. 21   USB_Istr();
    
22. 22 }
    
23. 23
    . N4 T# j9 O  J* Y
24. 24 /*******************************************************************************
    $ @% n6 }8 H6 p
25. 25 * Function Name  : USB_FS_WKUP_IRQHandler
    
26. 26 * Description    : This function handles USB WakeUp interrupt request.
    1 X, W* k8 n' }8 E( M8 M
27. 27 * Input          : None
    
28. 28 * Output         : None
    
29. 29 * Return         : None
    
30. 30 *******************************************************************************/
    
31. 31
    
32. 32 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)
    3 e6 z2 ^( X3 ~3 Q
33. 33 void USB_FS_WKUP_IRQHandler(void)
    
34. 34 #else
    & m; v. x* k. b2 D( p. u
35. 35 void USBWakeUp_IRQHandler(void)
    
36. 36 #endif
    5 x0 @9 d3 C( }! N+ L
37. 37 {
    3 y  p8 A6 U, r; A( S2 ]
38. 38   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line18);
    
39. 39 }

复制代码

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

2 h0 J" R) n+ V4 J1 r9 r$ M' G$ o

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 /*******************************************************************************
   ) P* ^6 E& \- D+ k6 w& i
2. 2 * Function Name  : USB_Cable_Config
     ^* z- v6 G) k( c8 O  c+ u
3. 3 * Description    : Software Connection/Disconnection of USB Cable
   * @4 w% P* |9 G. h. e
4. 4 * Input          : None.
   5 Z( q( f- a) j: F# R4 E4 a
5. 5 * Return         : Status
   
6. 6 *******************************************************************************/
   
7. 7 void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState)
   4 `: L0 L5 Q! T1 m' G! n8 Z
8. 8 {
   # C+ h  c2 h5 e
9. 9   if (NewState == DISABLE)
   
10. 10   {
    
11. 11     GPIO_ResetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    7 Z7 ~6 k5 O+ q
12. 12   }
    
13. 13   else
    
14. 14   {
    ' O: q8 J9 |  I5 g* j" f, m" P
15. 15     GPIO_SetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    
16. 16   }
    + }2 o% \( A9 }3 |: F
17. 17 }

复制代码

  v8 ~$ n8 ?. j9 O5 \5 w1 O

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 ------------------------------------------------------------------*/
   & S6 K% {, I6 J! G4 E
2.   2 #include "usb_lib.h"
   0 N; M8 K! l0 Y/ l, i8 a
3.   3 #include "usb_desc.h"
   
4.   4 #include "usb_mem.h"
   
5.   5 #include "hw_config.h"
   
6.   6 #include "usb_istr.h"
   
7.   7 #include "usb_pwr.h"
   
8.   8
   1 ]0 B5 w5 l" R4 Y% P, x/ v9 W4 X
9.   9 /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   ( l; D8 h  Z" {* ?( ^- f. q
10. 10 /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    # d+ \! [2 i0 s, x# w: |
11. 11
    
12. 12 /* Interval between sending IN packets in frame number (1 frame = 1ms) */
    
13. 13 #define VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL             5
    
14. 14
    " a) V6 X2 Z) g7 t8 V& h; F1 q+ b
15. 15 /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    
16. 16 /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    . V+ U$ e9 t! t- Z2 N; J
17. 17 static uint8_t txBuffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    2 W9 n! w6 ]. D5 A' E' r
18. 18 static volatile uint8_t txFlg = 0;
    
19. 19 static volatile uint32_t FrameCount = 0;
    % b' D; X# A1 h% U7 N* u
20. 20
    & ^! S1 R6 b1 _  j2 c7 M7 y2 {. A
21. 21
    
22. 22 /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    
23. 23 /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    . m0 p! e; j4 Y* G: \
24. 24
    
25. 25 /*******************************************************************************
    
26. 26 * Function Name  : EP1_IN_Callback
    9 Y) [/ s3 j  M; W
27. 27 * Description    :
    % S+ E4 u7 T, E' i( q
28. 28 * Input          : None.
    8 o1 j9 h6 l$ }1 y
29. 29 * Output         : None.
    
30. 30 * Return         : None.
    
31. 31 *******************************************************************************/
    % B/ H, T3 c" h; U' n! e  a/ _
32. 32 void EP1_IN_Callback (void)
    ' L8 J6 |5 T0 F# Y
33. 33 {
    
34. 34     uint16_t len = 0;
    
35. 35     
    / H) [* ]# ?$ ~! I8 ]# G5 T9 Y2 x
36. 36     if (1 == txFlg)
    
37. 37     {
    
38. 38         len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
    2 o2 D2 u9 O% u* B. j6 H! h) ^
39. 39
    ' _- A8 A* D$ k  o4 h& L+ w
40. 40         if (len > 0)
    9 F+ u' `5 I( Y; |, X
41. 41         {
    ' k9 O$ }8 q4 ~! {
42. 42             UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
    8 k8 [7 E4 Z5 L( v2 y+ l$ O
43. 43             SetEPTxCount(ENDP1, len);
    - s5 `+ o! I! i& S
44. 44             SetEPTxValid(ENDP1);
    . V5 Y  J/ l& q7 ?9 l' K1 U& t
45. 45             FrameCount = 0;
    8 x: m* v9 y% |' g
46. 46         }
    2 Y9 Z. }+ D4 q* i3 `, Z! Z9 R
47. 47         else
    
48. 48         {
    
49. 49             txFlg = 0;
    
50. 50         }
    
51. 51     }
    
52. 52 }
    9 U  Q7 W' r+ ]+ R: m3 C
53. 53
    " N4 l; l6 N: \' E  x: D$ ]
54. 54 /*******************************************************************************
    
55. 55 * Function Name  : EP3_OUT_Callback
    
56. 56 * Description    :
    
57. 57 * Input          : None.
    ( P  l* X5 E- Z! Z3 b0 ^
58. 58 * Output         : None.
    0 B* ]3 f+ h1 V, Z6 N" h
59. 59 * Return         : None.
    2 ^* |2 W/ J$ N* ]( ^
60. 60 *******************************************************************************/
    
61. 61 void EP3_OUT_Callback(void)
    
62. 62 {
    , C+ c, L, @0 C4 z8 ^$ k3 `. L6 o* E
63. 63   static uint8_t buffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    0 `0 A! F) l+ \$ y2 }+ w: O
64. 64
    / e; u5 A" b0 M3 ^/ ^/ f
65. 65   uint16_t USB_Rx_Cnt;
    ! T, h) J1 q" r: g1 d
66. 66   
    5 h5 R3 }, g( Q
67. 67   /* Get the received data buffer and update the counter */
    
68. 68   USB_Rx_Cnt = USB_SIL_Read(EP3_OUT, buffter);
    
69. 69   
    
70. 70   /* USB data will be immediately processed, this allow next USB traffic being
    & J/ h6 p0 v2 H+ G9 R
71. 71   NAKed till the end of the USART Xfer */
    + S' y8 H  x% P! K
72. 72   USB_RxWrite(buffter, USB_Rx_Cnt);
    
73. 73
    ! m# U; ^' n- u) |2 k1 ?1 q! p/ g
74. 74   /* Enable the receive of data on EP3 */
    - A! W2 j! p+ M2 z$ B2 G
75. 75   SetEPRxValid(ENDP3);
    4 W& ~/ ~( [; L  d
76. 76
    1 k: S6 F9 J; G! R$ g. B  L7 q
77. 77 }
    5 U; ^# u8 u2 w, e7 N# Q
78. 78
    2 v$ A' S3 u' Q( T
79. 79
    # U6 H" X7 a$ N4 I/ ~* r% [
80. 80 /*******************************************************************************
      {  P9 f) j. c4 F# U2 M$ K
81. 81 * Function Name  : SOF_Callback / INTR_SOFINTR_Callback
    
82. 82 * Description    :
    
83. 83 * Input          : None.
    - B# D; g) j4 q1 x
84. 84 * Output         : None.
    
85. 85 * Return         : None.
    2 J1 F! E* L' q% _
86. 86 *******************************************************************************/
    
87. 87 void SOF_Callback(void)
    
88. 88 {
    : B  }# k: u+ ^! E) G! U# m2 _" Y; G
89. 89     uint16_t len = 0;
    1 D2 z7 Q. h  e$ g, S  @- `. `1 Y% X
90. 90
    
91. 91     if(bDeviceState == CONFIGURED)
    ( e) @& |: y1 b7 l; h) c% T
92. 92     {
    
93. 93         if (0 == txFlg)
    
94. 94         {
    " C7 i% |4 L, h) m2 F
95. 95             if (FrameCount++ == VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL)
    ; W' ]: H; q1 b7 R( E0 f7 k9 d
96. 96             {
    # {) d, `6 ]# I$ \3 @# @  K  }, v
97. 97                 /* Reset the frame counter */
    
98. 98                 FrameCount = 0;
    
99. 99
    
100. 100                 /* Check the data to be sent through IN pipe */
     4 Y' o! g; f! t: k; F6 L# E
101. 101                 len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
     
102. 102
     
103. 103                 if (len > 0)
     " g, H! M0 y3 g9 v) ^7 ~
104. 104                 {
     
105. 105                     UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
     
106. 106                     SetEPTxCount(ENDP1, len);
     $ g2 P2 Q4 o. q* L/ a  g/ J  p2 U
107. 107                     SetEPTxValid(ENDP1);
     
108. 108
     
109. 109                     txFlg = 1;
     ; G, J" ~/ {2 j/ D
110. 110                 }
     
111. 111             }
     3 R. X1 x7 Z' J4 Y* u: b) i
112. 112         }
     
113. 113     }  
     # f' P/ J) K6 I
114. 114 }
     # S  b  ]0 }" T0 B/ t7 K
115. 115 /************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

复制代码

. l4 a" E' ?) V% S1 R

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。

  \* t  F0 ]+ l$ @