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。

  q) x/ E+ _  y' O

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

4 @# z+ {1 K* T0 g9 z( E* M; |3 m4 T0 l

图2

- y7 O+ {9 E; i* T

) @; P7 y2 }' n) z' C9 j' \

我为了方便演示统放在usb/src文件夹下：

图3

6 e, g8 \/ {+ h( x7 h; m5 V% q6 Z

现在复制USB的库文件，这些文件不需要我们修改：

图4

' @! z* z; X! O/ o* Z* H# ]& N

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 ------------------------------------------------------------------*/
   
2. 2 #include "hw_config.h"
   # w! o: N4 P" H4 |0 j
3. 3 #include "usb_lib.h"
   
4. 4 #include "usb_istr.h"
   
5. 5
   + g! g% H+ x; I2 B# @3 E
6. 6
   $ C' c! B6 d3 \3 c
7. 7 /*******************************************************************************
   # J1 j1 ~2 @! f% B. J% e/ n, J- o
8. 8 * Function Name  : USB_IRQHandler
   ' P! E5 M) h7 ?! \
9. 9 * Description    : This function handles USB Low Priority interrupts
   
10. 10 *                  requests.
    1 z/ [9 B) d/ l/ w- B' [( R2 S7 Q. L* J$ K
11. 11 * Input          : None
    
12. 12 * Output         : None
    ( k" A+ C% o7 A( T+ C6 |0 q7 S
13. 13 * Return         : None
    
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
    $ \% \  O9 Q, W9 T9 H/ l8 X
20. 20 {
    8 @$ U$ |0 v- B) U2 m0 @
21. 21   USB_Istr();
    
22. 22 }
    / q( s: |6 ^6 N- G4 ?3 \* ^1 ~
23. 23
    ; I! c$ A; f2 ]! O/ h
24. 24 /*******************************************************************************
    
25. 25 * Function Name  : USB_FS_WKUP_IRQHandler
    
26. 26 * Description    : This function handles USB WakeUp interrupt request.
    * S- F1 ?( s9 T3 N2 A! Y
27. 27 * Input          : None
    : N' ]* F. ]2 B! `5 |  L
28. 28 * Output         : None
    * U/ r. m# L! V9 L" j6 l
29. 29 * Return         : None
    * g& O2 a. G6 o, U4 w7 g4 Y
30. 30 *******************************************************************************/
    ; s1 D' D4 x& h0 A
31. 31
    + m5 B1 L& t0 D/ i( }( w! K
32. 32 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)
    
33. 33 void USB_FS_WKUP_IRQHandler(void)
    
34. 34 #else
    
35. 35 void USBWakeUp_IRQHandler(void)
    . z" {1 p* ~0 [) P0 H! f
36. 36 #endif
    
37. 37 {
    ; C. t- g5 l* g% x0 ^5 x. `
38. 38   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line18);
    
39. 39 }

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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

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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

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 /*******************************************************************************
   0 \4 F  A$ A% w
2. 2 * Function Name  : USB_Cable_Config
   
3. 3 * Description    : Software Connection/Disconnection of USB Cable
   
4. 4 * Input          : None.
   5 ?% l8 y1 X4 b, t/ \
5. 5 * Return         : Status
   , Y5 W+ i1 A3 M' t: ^; O6 L
6. 6 *******************************************************************************/
   9 v0 O; e8 w) {2 g0 E
7. 7 void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState)
   
8. 8 {
   6 H$ ^1 m4 x- d6 ~
9. 9   if (NewState == DISABLE)
     |% y4 C( h3 c
10. 10   {
    
11. 11     GPIO_ResetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    - V$ }  J! r* o6 c
12. 12   }
    * o' L+ z$ y  c
13. 13   else
    
14. 14   {
    1 Y4 m2 e* U0 e$ d0 K: ?
15. 15     GPIO_SetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    
16. 16   }
    2 h4 L- M# N; x& w6 J4 D' S2 R
17. 17 }

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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"
     [6 s' I: P- D( t# K( Z- g* O
5.   5 #include "hw_config.h"
   / M( \- K5 U3 j. Z$ w
6.   6 #include "usb_istr.h"
   
7.   7 #include "usb_pwr.h"
   ! @+ n( ~; K7 D5 l
8.   8
   
9.   9 /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   
10. 10 /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    
11. 11
    7 l% a. g5 G0 K& r
12. 12 /* Interval between sending IN packets in frame number (1 frame = 1ms) */
    ; V% a8 g. Z( M5 B
13. 13 #define VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL             5
    
14. 14
    + y% _( M) A0 M, s. i' n' o9 `
15. 15 /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    
16. 16 /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    
17. 17 static uint8_t txBuffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    
18. 18 static volatile uint8_t txFlg = 0;
    ) a2 k7 o4 l4 p0 R6 s
19. 19 static volatile uint32_t FrameCount = 0;
    
20. 20
    
21. 21
    % q1 e2 a) s7 F$ _0 C
22. 22 /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    & B; y5 m5 O9 X9 l
23. 23 /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    + T* x) a& e. I+ q5 u, T+ N7 k& X$ ?1 t0 I
24. 24
    $ {6 m; Z6 ?5 c- O* v4 _5 K, T
25. 25 /*******************************************************************************
    
26. 26 * Function Name  : EP1_IN_Callback
    9 M: B) n4 q% T2 B6 _: w
27. 27 * Description    :
    
28. 28 * Input          : None.
    
29. 29 * Output         : None.
    ; P$ J$ R1 r8 t3 x  E, f5 \
30. 30 * Return         : None.
    & I. S; g& N! c. D- y
31. 31 *******************************************************************************/
    
32. 32 void EP1_IN_Callback (void)
    
33. 33 {
    % H' ?& H, K2 c" d8 {0 r: |
34. 34     uint16_t len = 0;
    9 J! k0 r  j: g3 K% \
35. 35     
    
36. 36     if (1 == txFlg)
    
37. 37     {
    
38. 38         len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
    
39. 39
    ) l; T* j! e8 ^
40. 40         if (len > 0)
    
41. 41         {
    8 T) q: _" Q( F; f9 v. A- b
42. 42             UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
    
43. 43             SetEPTxCount(ENDP1, len);
    
44. 44             SetEPTxValid(ENDP1);
    ; D0 g7 p1 S7 }4 r) h
45. 45             FrameCount = 0;
    : R( t- I0 u! Q& F5 ]
46. 46         }
    
47. 47         else
    2 f, j) \# y9 I, f: j0 B+ _
48. 48         {
    
49. 49             txFlg = 0;
    : [! m% {3 _' d# T2 ?  L% I; Q
50. 50         }
    2 e+ w4 p4 r8 R6 |
51. 51     }
    + s: f( J4 B4 ~3 ]6 n5 y2 u4 _
52. 52 }
    / p7 p. y6 ?3 }5 p2 u5 {4 t
53. 53
    8 ^2 B/ O9 N# C" L
54. 54 /*******************************************************************************
    
55. 55 * Function Name  : EP3_OUT_Callback
    
56. 56 * Description    :
    ; l' A6 A$ y! ^3 W, V, z
57. 57 * Input          : None.
    ; A* j. W$ Q3 j, t
58. 58 * Output         : None.
    
59. 59 * Return         : None.
    ( Q( D+ |5 e5 ^7 J1 D" A
60. 60 *******************************************************************************/
    
61. 61 void EP3_OUT_Callback(void)
    / O; F% J" ?! x" a7 o
62. 62 {
    
63. 63   static uint8_t buffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    * P; Y: f3 `/ t
64. 64
    
65. 65   uint16_t USB_Rx_Cnt;
    7 \+ h4 [& a& ^9 P1 g1 ?
66. 66   
    3 {$ |! h  G# B9 ~: V1 `
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
    ; H7 ]3 H  T# p" ~6 l
71. 71   NAKed till the end of the USART Xfer */
    
72. 72   USB_RxWrite(buffter, USB_Rx_Cnt);
    : {# h+ H- ~, N9 Q) j& N& [; E' M
73. 73
    $ m- f+ V3 y' f9 s: p& }
74. 74   /* Enable the receive of data on EP3 */
    
75. 75   SetEPRxValid(ENDP3);
    
76. 76
    
77. 77 }
    
78. 78
    
79. 79
    $ q# S& Q: E( d7 @# ?; C/ {: c+ n
80. 80 /*******************************************************************************
    1 P& [7 ]3 e. {. j, g
81. 81 * Function Name  : SOF_Callback / INTR_SOFINTR_Callback
    & f+ A. v5 }0 o' j' x6 o( X
82. 82 * Description    :
    : H# `! R6 c" a- b" |. _* g8 o( A# u
83. 83 * Input          : None.
    
84. 84 * Output         : None.
    
85. 85 * Return         : None.
    
86. 86 *******************************************************************************/
    
87. 87 void SOF_Callback(void)
    * |- C4 @: c: O( P$ x7 [
88. 88 {
    # o& u1 R/ U6 N9 Z) }# _
89. 89     uint16_t len = 0;
    2 [0 e7 ~6 o. Q7 E" H9 a) {+ Q
90. 90
    
91. 91     if(bDeviceState == CONFIGURED)
      n/ O" ]2 U7 d9 z0 A. F
92. 92     {
    . \8 V0 ~1 J, `& Y' T2 B6 P+ H9 A) [
93. 93         if (0 == txFlg)
    
94. 94         {
    ( x& ?: O, e% m) o9 X* A  Z* o1 o
95. 95             if (FrameCount++ == VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL)
    6 m% d0 S( Y' D* D: I
96. 96             {
    
97. 97                 /* Reset the frame counter */
    % O* V& m" m  g4 R) B
98. 98                 FrameCount = 0;
    
99. 99
    ! z' h. I0 R: P. y8 G( G3 J0 m
100. 100                 /* Check the data to be sent through IN pipe */
     . P5 q/ Q4 f- T/ |( q
101. 101                 len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
     
102. 102
       y! _% |4 d& n! j9 M2 l
103. 103                 if (len > 0)
     - e5 g2 D  ^6 R8 S
104. 104                 {
     
105. 105                     UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
     
106. 106                     SetEPTxCount(ENDP1, len);
     
107. 107                     SetEPTxValid(ENDP1);
     
108. 108
     
109. 109                     txFlg = 1;
     ; G/ h; J& F9 \* D
110. 110                 }
     / b, @- T  h: i7 f% I1 x2 w  F& T
111. 111             }
     
112. 112         }
     1 `& c4 _* ?8 ~2 y4 b' k7 j3 Z$ r
113. 113     }  
     
114. 114 }
     * O4 y& Y' j- n
115. 115 /************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

复制代码

" ]+ `3 X8 p* e4 y" Q0 ]9 _5 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。

! R5 i* w7 s' X" {7 I