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

* a# Y( R- Q4 Z) Q

. A  A6 ^2 R" a0 J

图2

! r. M; y" C! [1 C( B/ L

我为了方便演示统放在usb/src文件夹下：

图3

* C9 @3 p3 ~  A3 A. w: R! f% C0 g

现在复制USB的库文件，这些文件不需要我们修改：

图4

- l9 y' k, [* A4 ~* Q3 v! s/ ~+ M* I/ J

. c' ~( \! O3 Q+ }

上图中的文件统一放在usb/lib文件夹下：

图5

, M+ }4 {  b4 [% h$ _& M

         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"
   0 M" j& f1 |" S9 D
3. 3 #include "usb_lib.h"
   
4. 4 #include "usb_istr.h"
   8 ~8 Q) M) T5 M! q0 p
5. 5
   
6. 6
   ! b  ]1 K' ^7 V# G
7. 7 /*******************************************************************************
   
8. 8 * Function Name  : USB_IRQHandler
     C; _4 ^/ U' g' {
9. 9 * Description    : This function handles USB Low Priority interrupts
   
10. 10 *                  requests.
    
11. 11 * Input          : None
    
12. 12 * Output         : None
    
13. 13 * Return         : None
    : T& O% M  Y: p# y+ k
14. 14 *******************************************************************************/
    8 h* |+ C* ]9 `4 f4 O( K
15. 15 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)|| defined (STM32F37X)
    1 B. f/ |+ \. ^' p
16. 16 void USB_LP_IRQHandler(void)
    . `  N) k: ^8 u* @
17. 17 #else
    5 q5 R* Q. p( V' j7 j7 v7 y9 d* f+ _
18. 18 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
    / u7 T) A& L, w
19. 19 #endif
    
20. 20 {
    ' @8 ^/ J: T. G! O+ p
21. 21   USB_Istr();
    5 `$ S' V% q' I" x4 \+ K9 f
22. 22 }
    
23. 23
    : ^5 a% x- f& V" K7 n
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
    3 Y) E7 B9 o4 a' C" ]
29. 29 * Return         : None
    ( ]3 O, L! C% M. y) t
30. 30 *******************************************************************************/
    , \: x% W$ U8 ~8 I0 o
31. 31
    
32. 32 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)
    
33. 33 void USB_FS_WKUP_IRQHandler(void)
    " x2 [7 Y0 w8 X1 X" |
34. 34 #else
    
35. 35 void USBWakeUp_IRQHandler(void)
    
36. 36 #endif
    
37. 37 {
    
38. 38   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line18);
    
39. 39 }

复制代码

! w. I' G2 E4 C+ a

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 /*******************************************************************************
   $ V% O0 C& X1 M0 R
2. 2 * Function Name  : USB_Cable_Config
   ) r1 k- f3 p1 h1 ?( Q2 M1 S
3. 3 * Description    : Software Connection/Disconnection of USB Cable
   
4. 4 * Input          : None.
   
5. 5 * Return         : Status
   
6. 6 *******************************************************************************/
   ( V' c  H& n) e8 I
7. 7 void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState)
   
8. 8 {
   
9. 9   if (NewState == DISABLE)
   
10. 10   {
    0 z* A) L0 N# r
11. 11     GPIO_ResetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    0 N+ ^1 K. _0 l" H' k1 p
12. 12   }
    
13. 13   else
    + u9 m. [+ A* X$ u/ q% u: T
14. 14   {
    
15. 15     GPIO_SetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    , @0 X$ U8 r$ ]/ h
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 ------------------------------------------------------------------*/
   
2.   2 #include "usb_lib.h"
   
3.   3 #include "usb_desc.h"
   
4.   4 #include "usb_mem.h"
   
5.   5 #include "hw_config.h"
   . J5 `) l% o5 |( @& n$ I
6.   6 #include "usb_istr.h"
   7 s: j# [2 r# w% k+ T, Q
7.   7 #include "usb_pwr.h"
   
8.   8
   & j1 z1 B! p2 k' `+ }  N
9.   9 /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   ) B3 {9 U/ @( P2 H$ y5 o, i# e
10. 10 /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    , O6 ^$ U' X4 c
11. 11
    9 m. x- H9 X- e, V1 u
12. 12 /* Interval between sending IN packets in frame number (1 frame = 1ms) */
    8 x. x5 j  `6 o2 c* m4 y( {" Q
13. 13 #define VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL             5
    4 k0 f0 W. \( r+ f' M
14. 14
    
15. 15 /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    ' x7 t$ Y/ {7 T! w5 }
16. 16 /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    
17. 17 static uint8_t txBuffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    
18. 18 static volatile uint8_t txFlg = 0;
    ; Y0 R. f9 \9 u
19. 19 static volatile uint32_t FrameCount = 0;
    ! z0 y# G. I8 g( q
20. 20
    
21. 21
    
22. 22 /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    1 H/ C; G3 N0 ^/ l. k5 C
23. 23 /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    
24. 24
    
25. 25 /*******************************************************************************
    & l, q: \7 F  }4 p; z* c6 U
26. 26 * Function Name  : EP1_IN_Callback
    
27. 27 * Description    :
    
28. 28 * Input          : None.
    4 C2 {+ H' c5 ^9 w% ^& m' v. G3 i
29. 29 * Output         : None.
    
30. 30 * Return         : None.
    
31. 31 *******************************************************************************/
      N* p, R" N: n) R
32. 32 void EP1_IN_Callback (void)
    8 \+ a" g8 ?" k( j% E5 x
33. 33 {
    
34. 34     uint16_t len = 0;
      ]# P  g& H! j! ~' p
35. 35     
    
36. 36     if (1 == txFlg)
    ; M# g' d, D- K; t2 m
37. 37     {
    3 @  C' q. g2 Q, K5 k  R; l  K3 V  ^+ p
38. 38         len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
    
39. 39
    8 k- R- s0 Z' v" n9 {
40. 40         if (len > 0)
    : a+ K% |) T, K- y8 X8 h+ k
41. 41         {
    5 z: ^/ Y/ L: J% G" n
42. 42             UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
    5 x6 r7 e4 m8 P' G' ?8 o9 F
43. 43             SetEPTxCount(ENDP1, len);
    % E1 @3 }3 K$ A6 Z' o
44. 44             SetEPTxValid(ENDP1);
    7 q6 X- [' [$ G" X* q/ H
45. 45             FrameCount = 0;
    * M1 \1 E4 P' t) c2 s+ C
46. 46         }
    1 T, P8 y8 A+ ]! {% e8 u+ \
47. 47         else
    7 x. K- Z5 a; O  O
48. 48         {
    
49. 49             txFlg = 0;
    & G: n, _' F% X" u6 Q, M3 \5 A
50. 50         }
    
51. 51     }
    . X, i* ~/ L0 X6 D5 ^
52. 52 }
    
53. 53
    . C4 x% D7 V% H  a& h+ W; q
54. 54 /*******************************************************************************
    
55. 55 * Function Name  : EP3_OUT_Callback
    
56. 56 * Description    :
    
57. 57 * Input          : None.
    # }" r' O6 Z6 K) h
58. 58 * Output         : None.
    
59. 59 * Return         : None.
    + l$ G7 t% `& R6 a
60. 60 *******************************************************************************/
    
61. 61 void EP3_OUT_Callback(void)
    : r# |- s! U& m& E
62. 62 {
    & [, L, r% b8 ?& g
63. 63   static uint8_t buffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    ) H; d+ d8 {& c$ B. P- r8 s
64. 64
    ' r7 p, A( q4 r7 d
65. 65   uint16_t USB_Rx_Cnt;
    
66. 66   
    
67. 67   /* Get the received data buffer and update the counter */
    . [" p- M# V  Y: [0 t6 ?, @
68. 68   USB_Rx_Cnt = USB_SIL_Read(EP3_OUT, buffter);
    ( \  r2 V; i% @( ~* J* ~$ B
69. 69   
    
70. 70   /* USB data will be immediately processed, this allow next USB traffic being
    
71. 71   NAKed till the end of the USART Xfer */
    9 N8 {4 [' d5 e9 W$ h# Z
72. 72   USB_RxWrite(buffter, USB_Rx_Cnt);
    ) h8 c. |  O2 v' }; @& s  u) Q
73. 73
    
74. 74   /* Enable the receive of data on EP3 */
    
75. 75   SetEPRxValid(ENDP3);
    
76. 76
    ) M8 f8 l8 v5 f% r
77. 77 }
    8 A6 N7 p5 I' F0 r
78. 78
    0 }" j# u* a5 G: F
79. 79
    : u$ ~: K3 l: L# G& p/ ]. F
80. 80 /*******************************************************************************
    7 h. `) U: x- u$ `7 ]+ K3 X
81. 81 * Function Name  : SOF_Callback / INTR_SOFINTR_Callback
    9 _/ @% {/ R, A6 v$ l
82. 82 * Description    :
    . [, @4 K& ^* D5 \
83. 83 * Input          : None.
    4 `6 Q1 B6 X3 \
84. 84 * Output         : None.
    
85. 85 * Return         : None.
    
86. 86 *******************************************************************************/
    3 |+ V# k- [  c, b  W$ b5 \
87. 87 void SOF_Callback(void)
    
88. 88 {
    
89. 89     uint16_t len = 0;
    
90. 90
    $ `  g$ O7 o3 N" q- w2 E/ p! Z" w7 b
91. 91     if(bDeviceState == CONFIGURED)
    0 |3 ^+ {# g8 N0 s  l, Q
92. 92     {
    9 D8 D7 Z! X" e7 ~
93. 93         if (0 == txFlg)
    
94. 94         {
    ) N" {5 y# D) ~7 ?3 Q
95. 95             if (FrameCount++ == VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL)
    
96. 96             {
    $ ~/ ?1 ?! E" L, E
97. 97                 /* Reset the frame counter */
    
98. 98                 FrameCount = 0;
    8 e" `. ?" s" \
99. 99
    . N6 j0 ]: D0 E9 y& E8 ^2 i; @
100. 100                 /* Check the data to be sent through IN pipe */
     
101. 101                 len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
     
102. 102
     
103. 103                 if (len > 0)
     
104. 104                 {
     
105. 105                     UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
     8 j4 ?+ g6 \* e: H+ Z* O% k
106. 106                     SetEPTxCount(ENDP1, len);
     " |% C. e& P& F9 a) ?
107. 107                     SetEPTxValid(ENDP1);
     
108. 108
     
109. 109                     txFlg = 1;
     , W+ L4 R5 O2 c7 ]' j/ Q. d
110. 110                 }
     
111. 111             }
     ! T9 n: m- |  J* M5 z) L
112. 112         }
       @: K- c  K0 t6 R
113. 113     }  
     
114. 114 }
     6 U8 g) h6 U7 A2 @9 `
115. 115 /************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

复制代码

" k1 b3 i+ f9 S: s  d9 @8 u: W

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。