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

- b5 p  W4 z, u3 A

图2

8 {/ X) z4 v- Q/ X2 M

我为了方便演示统放在usb/src文件夹下：

图3

) L" V% K; d) n* A3 J: \7 r

现在复制USB的库文件，这些文件不需要我们修改：

图4

% ^- z" a: Q9 o+ ]1 p$ X/ n% }3 o

上图中的文件统一放在usb/lib文件夹下：

图5

6 }1 r+ V; ]8 i3 G( k: \

         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 ------------------------------------------------------------------*/
   . W; _- p8 P' u6 x9 F' `5 s
2. 2 #include "hw_config.h"
   
3. 3 #include "usb_lib.h"
   
4. 4 #include "usb_istr.h"
   3 k2 X, p) c# H
5. 5
   ( T! r* G! J3 p+ |
6. 6
   : Z5 Y1 ?, z- ^: g; r3 C: k
7. 7 /*******************************************************************************
   ( S  s8 c/ Q5 }$ Z
8. 8 * Function Name  : USB_IRQHandler
   $ z9 E  _$ D$ `0 D3 F
9. 9 * Description    : This function handles USB Low Priority interrupts
   
10. 10 *                  requests.
    
11. 11 * Input          : None
    5 S- _7 U4 U0 n
12. 12 * Output         : None
    
13. 13 * Return         : None
    5 q' ]) h: v" }& Q; e
14. 14 *******************************************************************************/
    0 a5 R9 N" z+ I3 z8 a
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
      E5 w# }+ ^  ^# {: ]
18. 18 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
    ' l4 ?& ]& o, b( \: q, s
19. 19 #endif
    
20. 20 {
    # l6 q* g% H2 F/ v+ X
21. 21   USB_Istr();
    
22. 22 }
    
23. 23
    
24. 24 /*******************************************************************************
    
25. 25 * Function Name  : USB_FS_WKUP_IRQHandler
    
26. 26 * Description    : This function handles USB WakeUp interrupt request.
    
27. 27 * Input          : None
    
28. 28 * Output         : None
    0 H* j3 R6 E2 e- d1 h1 [7 h
29. 29 * Return         : None
    ) z8 r( e2 H8 B8 C- i
30. 30 *******************************************************************************/
    
31. 31
    
32. 32 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)
    " W) u, n  i, m/ [* j9 Z, y
33. 33 void USB_FS_WKUP_IRQHandler(void)
    9 O) ?* c$ A! s; g6 T; k/ `
34. 34 #else
    
35. 35 void USBWakeUp_IRQHandler(void)
    
36. 36 #endif
    : P7 t: C$ C5 T3 }$ j5 v5 e
37. 37 {
    6 t( d; k( `8 p- f$ e
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

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
   & A! r6 Y& I( J
3. 3 * Description    : Software Connection/Disconnection of USB Cable
   - s( b. S" t( t3 ^& m
4. 4 * Input          : None.
   8 K. i2 q' q! T5 [+ q0 `1 ^
5. 5 * Return         : Status
   & N, c& ^% K2 k6 k5 l* w" J$ V
6. 6 *******************************************************************************/
   & m7 s7 i% I* j9 B! f
7. 7 void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState)
   4 q. L6 i1 m. f* z% L/ L9 \
8. 8 {
   
9. 9   if (NewState == DISABLE)
   . p2 z$ L4 X  K* q! E
10. 10   {
    
11. 11     GPIO_ResetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    
12. 12   }
    , W2 D; F8 ^7 t: s% ]
13. 13   else
    
14. 14   {
    
15. 15     GPIO_SetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    
16. 16   }
    
17. 17 }

复制代码

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 ------------------------------------------------------------------*/
   $ L! G2 D; [1 [' f& n9 u" Z0 e) ]
2.   2 #include "usb_lib.h"
   
3.   3 #include "usb_desc.h"
   
4.   4 #include "usb_mem.h"
   
5.   5 #include "hw_config.h"
     V3 j, w7 {6 i+ U0 Q5 ?" d
6.   6 #include "usb_istr.h"
   
7.   7 #include "usb_pwr.h"
   1 f! {; [7 J1 l# c
8.   8
   
9.   9 /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   9 |) O9 e' C2 }* `+ {: z  }& S, A
10. 10 /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    
11. 11
    / `: S; n( N3 n8 v
12. 12 /* Interval between sending IN packets in frame number (1 frame = 1ms) */
      G9 p( ~: R9 A
13. 13 #define VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL             5
    5 _0 H8 {% s$ t  q) K! s- J& T& D
14. 14
    5 h& f. c3 {( O
15. 15 /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    ) L# v3 h0 g8 V- R1 L* Y" g* K* G  v
16. 16 /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    & k9 R" q1 J2 n7 _
17. 17 static uint8_t txBuffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    ! Y' f# X1 m- y3 M5 V
18. 18 static volatile uint8_t txFlg = 0;
    1 @& Y1 V9 t+ q
19. 19 static volatile uint32_t FrameCount = 0;
    
20. 20
    + F% U) W/ Q+ q2 {4 Y
21. 21
    1 \, R' G- F+ g5 m, J* L
22. 22 /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    
23. 23 /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    
24. 24
    
25. 25 /*******************************************************************************
    
26. 26 * Function Name  : EP1_IN_Callback
    / v) F3 V6 G2 }8 K/ o+ L
27. 27 * Description    :
    , y0 L1 G6 Z; @1 S% ~' K
28. 28 * Input          : None.
    
29. 29 * Output         : None.
    ) b8 y; p- T' X
30. 30 * Return         : None.
    
31. 31 *******************************************************************************/
    4 F8 v% f8 }% N" p/ C9 b* Q3 V
32. 32 void EP1_IN_Callback (void)
    
33. 33 {
    8 I' |5 a. h% }" D% I
34. 34     uint16_t len = 0;
    
35. 35     
    
36. 36     if (1 == txFlg)
    
37. 37     {
    
38. 38         len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
    ( }+ t9 x# N' B- F) G/ ?
39. 39
    " O1 K5 G5 O1 U
40. 40         if (len > 0)
    - F, ^+ l# H5 g/ H, M0 ]
41. 41         {
    
42. 42             UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
      a7 l7 E5 o# \% a0 f/ z
43. 43             SetEPTxCount(ENDP1, len);
    1 e& |  R  I+ H' ^0 b$ j+ I5 r
44. 44             SetEPTxValid(ENDP1);
    
45. 45             FrameCount = 0;
    
46. 46         }
    
47. 47         else
    
48. 48         {
    5 F3 H. \. _! U! g" e
49. 49             txFlg = 0;
    
50. 50         }
    2 d& G- s; b  C/ U& f
51. 51     }
    . e) ?3 ~: Z+ Z8 D. j
52. 52 }
    , L+ f- H) ?# z+ B
53. 53
    
54. 54 /*******************************************************************************
    
55. 55 * Function Name  : EP3_OUT_Callback
    
56. 56 * Description    :
    ; R) [5 _* {9 W  b( {/ @& p! x
57. 57 * Input          : None.
    
58. 58 * Output         : None.
    
59. 59 * Return         : None.
    8 ]3 q4 ]& k/ {5 I/ b
60. 60 *******************************************************************************/
    
61. 61 void EP3_OUT_Callback(void)
    9 s- y  n/ X2 P
62. 62 {
    
63. 63   static uint8_t buffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    % }- ~/ h- J9 M
64. 64
    ( Q7 ^* _% @/ D# s
65. 65   uint16_t USB_Rx_Cnt;
    
66. 66   
    
67. 67   /* Get the received data buffer and update the counter */
    
68. 68   USB_Rx_Cnt = USB_SIL_Read(EP3_OUT, buffter);
    
69. 69   
    % |% a  Q! q! [
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);
    
73. 73
    
74. 74   /* Enable the receive of data on EP3 */
    
75. 75   SetEPRxValid(ENDP3);
    
76. 76
    * C6 O) ~+ N6 H+ C) C, Q
77. 77 }
    5 H2 t- I1 I7 Y% B5 Q$ B9 v% a
78. 78
    / _# [1 V' _1 j9 j1 K" G% j( A
79. 79
    
80. 80 /*******************************************************************************
    
81. 81 * Function Name  : SOF_Callback / INTR_SOFINTR_Callback
    ! r6 ~6 E+ L; x& E4 K
82. 82 * Description    :
    6 s! S$ h) a  t  m' e( [; J' t( {' v
83. 83 * Input          : None.
    3 i2 d* V: e: w: v) f0 Q, v
84. 84 * Output         : None.
    % ~7 w6 [4 S! Z3 S# E6 K
85. 85 * Return         : None.
      E2 O( A: y2 O3 r. a; o3 P
86. 86 *******************************************************************************/
    " G2 ~+ d! Z5 \$ b+ Q* X  B. u8 Z  d
87. 87 void SOF_Callback(void)
    
88. 88 {
    
89. 89     uint16_t len = 0;
    
90. 90
    
91. 91     if(bDeviceState == CONFIGURED)
    + X0 W! Y) m1 J# ^+ m  [# h
92. 92     {
    4 T7 L! k; |; `# o6 K
93. 93         if (0 == txFlg)
    
94. 94         {
    $ z; F& Q$ z; N
95. 95             if (FrameCount++ == VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL)
    5 M) [5 [( z) F
96. 96             {
    
97. 97                 /* Reset the frame counter */
    ( H9 |9 z/ z4 n9 Y) U) ]- n) F. ~
98. 98                 FrameCount = 0;
    9 F1 X/ @0 f! j# h( u- S
99. 99
    
100. 100                 /* Check the data to be sent through IN pipe */
     
101. 101                 len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
     . V5 Z; m, f8 n; U: a
102. 102
     
103. 103                 if (len > 0)
     
104. 104                 {
     
105. 105                     UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
     
106. 106                     SetEPTxCount(ENDP1, len);
     
107. 107                     SetEPTxValid(ENDP1);
       K, M8 A% z5 b  a0 T
108. 108
     
109. 109                     txFlg = 1;
     
110. 110                 }
     ' ]2 `- s$ m! T+ d6 H# E" w
111. 111             }
     
112. 112         }
     
113. 113     }  
     8 g- N2 E& I& Y4 ^! v5 a- t5 ]
114. 114 }
     ' t% T6 C! L- M& u
115. 115 /************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

复制代码

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。

6 X6 `4 h" T4 ^) Q