STM32实现USB转串口功能（含源码）

之前的文章中介绍过STM32的USB接口虚拟串口的功能。《STM32CubeMX之USB从机》。本篇文章在此基础上，以STM32F407为例，介绍USB转串口功能的实现。

要实现USB转串口的功能，需要将单片机真实串口（这里以USART1为例）的收发数据与USB口进行交互。

用过USB虚拟串口的朋友可能知道，要实现该功能，还存在以下问题：

1.电脑上设置的串口波特率不影响USB接口传输的速率。

2.怎样获取电脑上串口助手设置的波特率，以设置USART1使其波特率与串口

助手一致。

/ h5 M' w  J4 F) G

波特率设置

其实STM32CubeMX生成的程序中已经提供了相关的接口，只需要用户自己实现即可。打开usbd_cdc_if.c文件，CDC_Control_FS函数中，添加如下程序。

其中上面的注释是系统生成的，根据注释添加相应的红框中的程序。LineCoding是一个结构体：

1. USBD_CDC_LineCodingTypeDef LineCoding =
   
2. {
   
3.     115200, /* 波特率*/
   
4.     0x00,   /* 停止位-1*/
   
5.     0x00,   /* 校验 - none*/
   ' c7 ]/ x" l+ a3 F
6.     0x08    /* 数据位 8*/
   8 b8 V% a# U: w! `
7. };

复制代码

' `" l3 V* y$ u% P

USBD_CDC_LineCodingTypeDef的格式也是系统定义好的。

添加完成后，在电脑的串口助手上更改波特率时，系统会调用这段程序，重新配置USART1的波特率，使两者保持一致。

剩下的功能就是数据转发，即将USB接收的数据通过USART1发送出去，将USART1接收的数据发送到USB接口。

USB数据转发到USART1

同样是在usbd_cdc_if.c文件中，修改USB接收函数CDC_Receive_FS。将原来的程序屏蔽，添加串口发送的程序。

, [* o9 c% H/ v2 R3 T* |. T* b

添加串口发送完成中断回调函数（前提是使能串口发送中断）：

1. void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   . e. L4 Z7 ^( Q1 p$ I
2. {
     x9 t6 G2 `0 H; x" Y, f
3.   USBD_CDC_ReceivePacket(&hUsbDeviceFS);
   
4. }

复制代码

USART1数据转发到USB

本例程是通过中断方式接收USART1数据，并通过接收超时时间来判断一帧数据接收完成。当然也可以通过其它方式实现转发，例程只是简单实现功能。

添加串口中断回调函数：

1. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   
2. {
   6 ~  [' ~( N1 J: b( v
3.   UserTxBufPtrIn++;
   " [0 W, E3 f/ P$ K1 P, R4 Z
4.   if(UserTxBufPtrIn == APP_RX_DATA_SIZE)//防止溢出
   
5.   {
   
6.     UserTxBufPtrIn = 0;
   
7.   }
   
8.   UR_Tick = 0;//接收计时器清零
   ( x3 z  ~6 p# S+ K
9.   UR_Flag = 1;//正在接收
   . ~7 C# H. k" p
10.   HAL_UART_Receive_IT(huart, (uint8_t *)(UserTxBufferFS + UserTxBufPtrIn), 1);
    
11. }

复制代码

判断一帧数据接收完成后，通过USB接口转发出去。

1. if(UR_Flag == 2)
   $ k+ z( S) J/ \4 J* G
2. {
   & c; q  b8 w" ^8 M
3.   UR_Flag = 0;
   2 E! }% G+ m: s
4.   CDC_Transmit_FS(UserTxBufferFS, UserTxBufPtrIn);
   3 h" P! W9 R6 P+ v9 N/ p: Z6 a
5.   UserTxBufPtrIn = 0;
   # v8 X0 ]; n- X; U( ?( h
6. }

复制代码

通过以上设置，即可实现类似CH340等USB转串口芯片的功能。但STM32的USB接口功能更强大，可以实现USB复合设备，比如同时虚拟多个串口。以后有时间再做研究和大家分享。

源码下载链接：https://pan.baidu.com/s/1Xhb80g0a-H1uVpfdhyT5cw

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文章出处：嵌入式技术开发