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

3 s& Q6 l, U  E( }

图2

% ^: y. U; X" u" d# D6 _- ]

我为了方便演示统放在usb/src文件夹下：

图3

* D$ V$ F' h1 f( D

现在复制USB的库文件，这些文件不需要我们修改：

图4

上图中的文件统一放在usb/lib文件夹下：

图5

5 b4 J- N4 S5 c' }

) }+ d6 m! o3 v/ c: q

         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"
   3 E7 ^& c- \  d/ v( a1 \; a8 |
3. 3 #include "usb_lib.h"
   
4. 4 #include "usb_istr.h"
   8 g3 e* h  M+ e: @# `& q
5. 5
   9 Z2 q5 q9 ]) _
6. 6
   # w) r. x) `( y' C5 b0 ~
7. 7 /*******************************************************************************
   
8. 8 * Function Name  : USB_IRQHandler
   & J# a+ p& c2 K7 k7 `
9. 9 * Description    : This function handles USB Low Priority interrupts
   3 L6 f% b6 Q" }/ x  J
10. 10 *                  requests.
    
11. 11 * Input          : None
    4 ?0 S* a# R1 o8 v5 T0 l7 D' Y, y
12. 12 * Output         : None
    
13. 13 * Return         : None
    1 {' C8 z0 v$ j! c9 ~( q8 F2 R
14. 14 *******************************************************************************/
    ' J, u' M. T+ V
15. 15 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)|| defined (STM32F37X)
    / L( ~/ F, D; c5 b2 g
16. 16 void USB_LP_IRQHandler(void)
    
17. 17 #else
    8 R# m+ k0 ^: Q$ |; R5 l
18. 18 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
    : u/ l' O+ P( K8 V$ U' k- D: f
19. 19 #endif
    
20. 20 {
    
21. 21   USB_Istr();
    2 i4 C  L  O0 Q' U; n8 e& \) X4 ~+ g
22. 22 }
    3 ~( E/ }+ i! n' _
23. 23
    
24. 24 /*******************************************************************************
    2 N3 o4 d: ]* Z3 z! j: G2 p+ Z
25. 25 * Function Name  : USB_FS_WKUP_IRQHandler
    ' s- ]7 L3 N* a/ q  c+ g- y
26. 26 * Description    : This function handles USB WakeUp interrupt request.
    
27. 27 * Input          : None
    
28. 28 * Output         : None
    
29. 29 * Return         : None
    
30. 30 *******************************************************************************/
    
31. 31
    : o( O6 x5 J# p9 _" J5 h
32. 32 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)
    
33. 33 void USB_FS_WKUP_IRQHandler(void)
    
34. 34 #else
    # |. R0 `$ R3 z1 o8 E
35. 35 void USBWakeUp_IRQHandler(void)
    
36. 36 #endif
    
37. 37 {
      _; `' n& z1 z2 a2 R
38. 38   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line18);
    . T5 b+ `7 q- ]* E$ o
39. 39 }

复制代码

" O/ P5 A4 _$ M3 H

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

5 A2 L1 h. G, Q% a

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
     \  q- e5 \& u3 Y
3. 3 * Description    : Software Connection/Disconnection of USB Cable
   3 Y3 b) P& P# ]! e1 M
4. 4 * Input          : None.
   / h8 I0 J' \% M% r, z
5. 5 * Return         : Status
   
6. 6 *******************************************************************************/
   
7. 7 void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState)
   
8. 8 {
   
9. 9   if (NewState == DISABLE)
   ' |4 l) h* H6 X* N
10. 10   {
    
11. 11     GPIO_ResetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    ' }0 I# J+ ?  }1 ?5 A! h! q, Q
12. 12   }
    
13. 13   else
    ( G- C2 c0 w( d, x  e! E1 W+ J
14. 14   {
    
15. 15     GPIO_SetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    
16. 16   }
    3 I' C1 \' U4 a7 @6 h
17. 17 }

复制代码

! m( G& d2 e4 s7 L  b

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"
     G( f$ x# \' y2 z0 y# k" d' }4 L
3.   3 #include "usb_desc.h"
   ; O8 d0 s9 [! C; G! w
4.   4 #include "usb_mem.h"
   - C* u9 A) i, d+ }5 K
5.   5 #include "hw_config.h"
   
6.   6 #include "usb_istr.h"
   
7.   7 #include "usb_pwr.h"
   # w- Z& Y2 I* g% ]: O
8.   8
   : u4 p. }$ s1 I$ S
9.   9 /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   
10. 10 /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    : p9 d6 p% r0 r. J- R8 o3 ?
11. 11
    ! x  W: z0 l. @/ b
12. 12 /* Interval between sending IN packets in frame number (1 frame = 1ms) */
    
13. 13 #define VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL             5
    : O$ @% X( l/ i7 F
14. 14
    * s9 b! ~9 D# @6 p6 R
15. 15 /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    - T. e# Z' M1 B: i
16. 16 /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    : K, E% w# ]7 c. e
17. 17 static uint8_t txBuffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    
18. 18 static volatile uint8_t txFlg = 0;
    
19. 19 static volatile uint32_t FrameCount = 0;
    / T/ @$ P0 K( t1 z
20. 20
    
21. 21
    
22. 22 /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    
23. 23 /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    ) v" P( j8 X9 |, f
24. 24
    * q% ~, D# Z. i7 I+ o* t6 ]7 i
25. 25 /*******************************************************************************
    
26. 26 * Function Name  : EP1_IN_Callback
    
27. 27 * Description    :
    4 u! f* @& ~+ B- l' \/ Q
28. 28 * Input          : None.
    & X* k* x& w& D) L
29. 29 * Output         : None.
    
30. 30 * Return         : None.
    
31. 31 *******************************************************************************/
    
32. 32 void EP1_IN_Callback (void)
    
33. 33 {
    ; v3 B& D6 f' Q0 |) D2 r
34. 34     uint16_t len = 0;
    
35. 35     
    
36. 36     if (1 == txFlg)
    # w# v' a" A$ O7 L. C8 ~, c* X6 W
37. 37     {
    * v! i2 k8 [9 L1 u/ b
38. 38         len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
    + j  G  j5 E: u1 R2 K
39. 39
    
40. 40         if (len > 0)
    * g. F# W! ^0 u
41. 41         {
    " ?1 [* Z- t5 T& E8 ~' @' {
42. 42             UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
    ) [* c" C3 }' ~  I7 A, R
43. 43             SetEPTxCount(ENDP1, len);
    # Y: X; Z1 V5 A& R
44. 44             SetEPTxValid(ENDP1);
    
45. 45             FrameCount = 0;
    ' P; h$ f$ X9 O" @3 m  ^- `
46. 46         }
    8 j( h! F) G1 Q
47. 47         else
    
48. 48         {
    
49. 49             txFlg = 0;
    $ ~0 |! I9 {6 W& g) N8 Z, K" W
50. 50         }
    3 b7 \0 Z4 C, l+ f1 _
51. 51     }
    
52. 52 }
    7 b9 N0 u' v0 H# G& J
53. 53
    
54. 54 /*******************************************************************************
    ( l% p' d% f! z
55. 55 * Function Name  : EP3_OUT_Callback
    9 E6 A3 p6 i+ L: a
56. 56 * Description    :
    
57. 57 * Input          : None.
    % j1 F: U  X9 R" x
58. 58 * Output         : None.
    0 N( H5 a* o5 p1 J% \
59. 59 * Return         : None.
    
60. 60 *******************************************************************************/
    % |% m* \& z) ?6 N5 o: ]9 z
61. 61 void EP3_OUT_Callback(void)
    & O8 p+ ^* S, ^3 B
62. 62 {
    / M( ]) J; r9 J3 W0 X" m" m$ b  t, E
63. 63   static uint8_t buffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    
64. 64
    # n4 |+ o) {8 u! r: W* u
65. 65   uint16_t USB_Rx_Cnt;
    : N4 E' d+ }! n$ V' G8 }- ~+ |
66. 66   
    : v" q2 X  i& x% ~! n
67. 67   /* Get the received data buffer and update the counter */
    . a! R9 a- r' `- o7 O
68. 68   USB_Rx_Cnt = USB_SIL_Read(EP3_OUT, buffter);
    
69. 69   
    / A' u5 t7 D, Y' c& {: `
70. 70   /* USB data will be immediately processed, this allow next USB traffic being
    ) t" |& t) u* b! \! ^; |* m# p
71. 71   NAKed till the end of the USART Xfer */
    - p; Z! {# S: d1 O; o! A
72. 72   USB_RxWrite(buffter, USB_Rx_Cnt);
    
73. 73
    : Z2 C$ Y8 F, M. Q6 D
74. 74   /* Enable the receive of data on EP3 */
    9 t9 [9 g+ O  @* Z
75. 75   SetEPRxValid(ENDP3);
    
76. 76
      t2 s0 H( g/ E: a+ B' q# G+ X
77. 77 }
    ' h3 z* I" h2 E; t
78. 78
    * i, g; W, t( M" A9 y. P- `2 |* E
79. 79
    
80. 80 /*******************************************************************************
    
81. 81 * Function Name  : SOF_Callback / INTR_SOFINTR_Callback
    / v& A# B5 w0 b7 D& T* ]
82. 82 * Description    :
    1 a! Y2 {. `/ C& N8 l
83. 83 * Input          : None.
    
84. 84 * Output         : None.
    
85. 85 * Return         : None.
    
86. 86 *******************************************************************************/
    
87. 87 void SOF_Callback(void)
    ; H9 v7 R- M) Z) L0 x! Q, L
88. 88 {
    
89. 89     uint16_t len = 0;
    ; k* }0 h: k2 g% R
90. 90
    7 }- z  y3 f/ z' d
91. 91     if(bDeviceState == CONFIGURED)
    
92. 92     {
    
93. 93         if (0 == txFlg)
    
94. 94         {
      q: U- |0 H0 K
95. 95             if (FrameCount++ == VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL)
    
96. 96             {
    ( {1 h0 d, B. F) }5 D" {) T" E
97. 97                 /* Reset the frame counter */
    
98. 98                 FrameCount = 0;
    
99. 99
    % n6 ?7 y! c4 u! k' t
100. 100                 /* Check the data to be sent through IN pipe */
     * P* K- O; C+ W. N
101. 101                 len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
       V3 R8 g* |0 f! A# C
102. 102
     + i1 `! L+ {5 p+ C# W
103. 103                 if (len > 0)
     ! Q/ d5 J% A0 d8 F% {5 u( m, g0 U
104. 104                 {
     
105. 105                     UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
       x9 r1 P" Q2 A, H6 O  j  s1 d
106. 106                     SetEPTxCount(ENDP1, len);
     0 _9 s( I3 p3 u/ _( n
107. 107                     SetEPTxValid(ENDP1);
     
108. 108
     
109. 109                     txFlg = 1;
     
110. 110                 }
     8 ^9 e- I' |$ f3 w0 D1 H8 @* H
111. 111             }
     0 p9 y! L/ H$ \4 g8 r
112. 112         }
     ) K. A. B( \4 h: R* [' Y; ]
113. 113     }  
     
114. 114 }
     
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。

# Y' K7 M- \# |