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

' f8 {; C5 m! ^! k  O9 [: d

图2

. z5 T( k* W% y* e2 J# W- `! d  T1 z2 [

我为了方便演示统放在usb/src文件夹下：

图3

现在复制USB的库文件，这些文件不需要我们修改：

图4

* C0 K! j; }: r& b6 ^3 e

上图中的文件统一放在usb/lib文件夹下：

图5

$ F1 N9 _3 N7 T$ V' ~

         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. 3 #include "usb_lib.h"
   
4. 4 #include "usb_istr.h"
   7 z2 C( p7 H2 x: g2 [+ _
5. 5
   , @$ @  p5 a/ ~: _& y
6. 6
   
7. 7 /*******************************************************************************
   3 q/ w. U6 B8 i0 P( W2 g/ e2 g
8. 8 * Function Name  : USB_IRQHandler
   
9. 9 * Description    : This function handles USB Low Priority interrupts
   + ~' z2 W5 U1 k
10. 10 *                  requests.
    ; R+ e' D2 D  y- v
11. 11 * Input          : None
    
12. 12 * Output         : None
      y+ B& H( Y" {% ?4 Y3 Z
13. 13 * Return         : None
    
14. 14 *******************************************************************************/
    
15. 15 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)|| defined (STM32F37X)
    ) U; @0 M" Z) s  p( w1 e4 U
16. 16 void USB_LP_IRQHandler(void)
    
17. 17 #else
    # N; ]) t; f! R, r
18. 18 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
    
19. 19 #endif
    
20. 20 {
    4 ]5 P6 ~7 y* |4 [9 L! `
21. 21   USB_Istr();
    ' F& ?3 M! K9 @
22. 22 }
    & u2 M' P% @* @! n% \* Y5 C! [
23. 23
    
24. 24 /*******************************************************************************
    8 e0 c1 V! |, Z' b4 H5 ^0 m
25. 25 * Function Name  : USB_FS_WKUP_IRQHandler
    ( Y% q* L% e5 l5 w
26. 26 * Description    : This function handles USB WakeUp interrupt request.
    1 c0 @, J9 z+ v: \" [0 E
27. 27 * Input          : None
    
28. 28 * Output         : None
    
29. 29 * Return         : None
    
30. 30 *******************************************************************************/
    
31. 31
    , c8 L+ E& W, B7 I6 x  Q+ S
32. 32 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)
    
33. 33 void USB_FS_WKUP_IRQHandler(void)
    
34. 34 #else
    * U/ v! ^+ W$ C4 W* i/ b$ T
35. 35 void USBWakeUp_IRQHandler(void)
    " g7 c0 L0 g6 ?5 u8 i
36. 36 #endif
    
37. 37 {
    3 \0 V. T& Q! T9 Y
38. 38   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line18);
    % C; [3 m4 Z+ G; }6 g" ]3 `
39. 39 }

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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 /*******************************************************************************
   ( y- f0 |1 o, P6 z; c6 }4 d  I
2. 2 * Function Name  : USB_Cable_Config
   ) u/ S. e- G% R& }8 ?/ B* S7 X, L* t% Z
3. 3 * Description    : Software Connection/Disconnection of USB Cable
   
4. 4 * Input          : None.
   
5. 5 * Return         : Status
   $ f- b; W& x# g6 P
6. 6 *******************************************************************************/
   
7. 7 void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState)
   $ @) O8 |6 Z' p5 ~4 R% E8 C
8. 8 {
   
9. 9   if (NewState == DISABLE)
   
10. 10   {
    7 W2 [' ?) Q/ v4 a/ \- z
11. 11     GPIO_ResetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    
12. 12   }
    , d( O* U9 y4 V
13. 13   else
    - Z% O. s4 Q; |) k2 x
14. 14   {
    
15. 15     GPIO_SetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    
16. 16   }
    3 @$ K8 ^. w0 y/ p, v2 c; w# w
17. 17 }

复制代码

2 ~3 |5 k* \2 e4 S

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 ------------------------------------------------------------------*/
   . R3 ]- o6 K1 l4 B) ]
2.   2 #include "usb_lib.h"
   , a; ?  E* }$ }2 s
3.   3 #include "usb_desc.h"
     N; m' D  V0 |+ D
4.   4 #include "usb_mem.h"
   + }& u6 Q5 M. A! C
5.   5 #include "hw_config.h"
   
6.   6 #include "usb_istr.h"
   
7.   7 #include "usb_pwr.h"
   
8.   8
   
9.   9 /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   6 q' m/ p+ U/ c0 v) u8 i: F) U
10. 10 /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    
11. 11
    
12. 12 /* Interval between sending IN packets in frame number (1 frame = 1ms) */
    
13. 13 #define VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL             5
    
14. 14
    ) \( l1 g7 w* e! p4 s6 x
15. 15 /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    & \( i- w5 K- X
16. 16 /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    3 w0 n$ a( t) f6 d( B
17. 17 static uint8_t txBuffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    
18. 18 static volatile uint8_t txFlg = 0;
    / P- a( q  E8 P. w$ a
19. 19 static volatile uint32_t FrameCount = 0;
    " {6 O9 s; }; Z7 V
20. 20
    $ [) ]5 y! G3 T; o
21. 21
    + q8 l9 z& u' W# p( g7 F- y
22. 22 /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    
23. 23 /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    1 p( x' f4 i$ N- c6 ?
24. 24
    
25. 25 /*******************************************************************************
    
26. 26 * Function Name  : EP1_IN_Callback
    ; V2 m: J* D6 @3 A0 ~* N0 e; w
27. 27 * Description    :
    5 V% B; i6 y: \0 N1 g/ T- {  ]$ }
28. 28 * Input          : None.
    
29. 29 * Output         : None.
    2 D! j4 t' P$ t8 ]6 {( N9 t9 w+ w
30. 30 * Return         : None.
    $ S. J0 g" T, g8 a* p
31. 31 *******************************************************************************/
    
32. 32 void EP1_IN_Callback (void)
    3 X4 b9 z! g2 |+ T! k
33. 33 {
    
34. 34     uint16_t len = 0;
    
35. 35     
    3 [. B% H/ F. }9 |3 L; S
36. 36     if (1 == txFlg)
    
37. 37     {
    
38. 38         len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
    6 k; k! {. Z+ l9 k
39. 39
    
40. 40         if (len > 0)
    + ]2 i" P  K+ H! L% d9 @/ ?
41. 41         {
    * b6 b1 r3 W3 i  Q$ g9 V
42. 42             UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
    
43. 43             SetEPTxCount(ENDP1, len);
    , s/ s' D, i) ]7 j( o& w
44. 44             SetEPTxValid(ENDP1);
      E0 I  H$ \; [! J
45. 45             FrameCount = 0;
    4 v6 X, g! x8 f; `* D4 u% r' G  j% `
46. 46         }
    
47. 47         else
    1 b$ V2 W1 x6 l5 D  B: K2 p
48. 48         {
    5 ^% M" W) O6 M) K- L9 X
49. 49             txFlg = 0;
    0 r1 Q  ]5 `5 o$ Y
50. 50         }
    
51. 51     }
    9 J& h' U% r2 S$ e9 ]! c* ]
52. 52 }
    + |1 |5 i8 v1 W! Q) T
53. 53
    6 x; n: O0 C2 c
54. 54 /*******************************************************************************
    
55. 55 * Function Name  : EP3_OUT_Callback
    4 c! `  \0 W) O% L4 t1 W: I4 y2 Y
56. 56 * Description    :
    $ [) l7 B& ^5 H* N' Y
57. 57 * Input          : None.
    
58. 58 * Output         : None.
    + F& l) h* s  x: A" q6 h
59. 59 * Return         : None.
    
60. 60 *******************************************************************************/
    
61. 61 void EP3_OUT_Callback(void)
    
62. 62 {
    7 t! r) b2 X3 A+ y; N
63. 63   static uint8_t buffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    5 |  `4 F# C! T% M& ?8 T( K7 ]1 M
64. 64
    
65. 65   uint16_t USB_Rx_Cnt;
    
66. 66   
    0 h' Z9 X, m9 J; A& \( F5 g
67. 67   /* Get the received data buffer and update the counter */
    0 B( ?3 n& \( V  Z. |: Z
68. 68   USB_Rx_Cnt = USB_SIL_Read(EP3_OUT, buffter);
    1 E) L1 D2 [  W( K2 ?+ N
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 */
    
72. 72   USB_RxWrite(buffter, USB_Rx_Cnt);
    
73. 73
    * B3 R& D, ~1 f) z2 ]; u# f
74. 74   /* Enable the receive of data on EP3 */
    
75. 75   SetEPRxValid(ENDP3);
    1 {# [1 V" K" h# k" N. N
76. 76
    
77. 77 }
    
78. 78
    . Y' D, D' ]7 s% ?
79. 79
    , t6 c( h6 L% q. P0 R' v
80. 80 /*******************************************************************************
    
81. 81 * Function Name  : SOF_Callback / INTR_SOFINTR_Callback
    
82. 82 * Description    :
      [  H# Z1 u4 P/ G3 L/ S
83. 83 * Input          : None.
    / b3 w8 f6 g$ N( ^0 J
84. 84 * Output         : None.
    
85. 85 * Return         : None.
    
86. 86 *******************************************************************************/
    1 E+ N" x! a7 ]# L! N8 M( A
87. 87 void SOF_Callback(void)
    0 `5 q" i: B4 j/ D% r! ^$ j
88. 88 {
    
89. 89     uint16_t len = 0;
    ( J# @& }; N- N; H! G1 A2 l
90. 90
    
91. 91     if(bDeviceState == CONFIGURED)
    + I& @  A0 O9 |; E' z" G* L# X, {
92. 92     {
    
93. 93         if (0 == txFlg)
    $ e' H( g6 w+ I9 u: H6 o
94. 94         {
    " g! ]) N' k3 Q! D, T; b, r
95. 95             if (FrameCount++ == VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL)
    0 L9 h$ P# @' c1 d9 Z- P- m# }
96. 96             {
    $ T- F: N( h  \& i) c! }
97. 97                 /* Reset the frame counter */
    ; [  n* |/ V+ M+ S3 T7 }2 C
98. 98                 FrameCount = 0;
    $ N  t/ S4 @' D* O% b* [7 @4 @& w
99. 99
    
100. 100                 /* Check the data to be sent through IN pipe */
     
101. 101                 len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
     ( j- l/ o! P1 Q+ U0 a& f
102. 102
     9 p# H* W3 }. `& P
103. 103                 if (len > 0)
     
104. 104                 {
     
105. 105                     UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
     
106. 106                     SetEPTxCount(ENDP1, len);
     
107. 107                     SetEPTxValid(ENDP1);
     * i: X* Q( o1 E) w
108. 108
     , e6 h1 p5 ]* R( b7 g
109. 109                     txFlg = 1;
     : x& b& r) X7 j) M  g1 p# r
110. 110                 }
     
111. 111             }
     
112. 112         }
     ) d( Q; j! q7 V! f8 \
113. 113     }  
     
114. 114 }
     " W1 [) L+ ?" j4 m% e/ d
115. 115 /************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

复制代码

8 F! ^* c( v" F* N. W4 G) e
: y! I% q# E# p

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。