STM32实现USB转串口功能（含源码）

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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。

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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。

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 =
   0 q9 n* X) K( d, o# n
2. {
   
3.     115200, /* 波特率*/
   
4.     0x00,   /* 停止位-1*/
   & H; s' `: U  v* W* z5 Y+ X1 L
5.     0x00,   /* 校验 - none*/
   $ Q: w# {9 u; A7 B7 O
6.     0x08    /* 数据位 8*/
   
7. };

复制代码

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。

8 {* I% z  y0 J

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。

) |( q# d: s+ X1 u# q

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)
   
2. {
   5 R9 e& n9 A1 W% a
3.   USBD_CDC_ReceivePacket(&hUsbDeviceFS);
     U; b* ^0 W. {. Q
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. {
   
3.   UserTxBufPtrIn++;
   ) R1 z) h. |5 v
4.   if(UserTxBufPtrIn == APP_RX_DATA_SIZE)//防止溢出
   
5.   {
   4 G4 H2 ^' g6 P- u6 g' Z& g
6.     UserTxBufPtrIn = 0;
   # K' @* A0 f- F& f8 w. P+ T& Y+ l
7.   }
   . ?0 |9 Z: {6 N9 d8 j6 X
8.   UR_Tick = 0;//接收计时器清零
   7 k& i) x. \6 C
9.   UR_Flag = 1;//正在接收
   
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)
   : l' u$ b/ m; p; E2 F# L9 g- h5 w
2. {
   # i! h1 k2 n: _0 l7 F
3.   UR_Flag = 0;
   5 A; @5 g8 Z. ]# |/ b
4.   CDC_Transmit_FS(UserTxBufferFS, UserTxBufPtrIn);
   & S+ G3 b6 u& r  `# ]  ]8 n% p
5.   UserTxBufPtrIn = 0;
   
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。

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文章出处：嵌入式技术开发

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