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。

; o+ V. @  r% J, m; s# z3 @- f; t& Z

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

! h$ z+ i! \8 w  g. `& ^+ n

图2

我为了方便演示统放在usb/src文件夹下：

图3

$ o0 R6 ~7 P5 w) U

( L4 ~! m3 J1 C. \, o9 L# [* w0 r

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

9 N1 A9 Q# ~# f6 \/ \2 O1 {9 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"
   # e2 T+ f2 z) ]9 }6 k
3. 3 #include "usb_lib.h"
   
4. 4 #include "usb_istr.h"
   9 C$ w3 Q; j3 N- Z7 t
5. 5
   
6. 6
   , u6 _) N5 B& P3 f, C4 o' \$ H1 N
7. 7 /*******************************************************************************
   
8. 8 * Function Name  : USB_IRQHandler
   
9. 9 * Description    : This function handles USB Low Priority interrupts
   2 T. H& P8 J. U/ s2 U9 \2 n- e* y
10. 10 *                  requests.
    
11. 11 * Input          : None
    4 I  L6 X& p2 v& {2 |+ W) \
12. 12 * Output         : None
    ( y- c( H- @! B3 v
13. 13 * Return         : None
    : H  U! U( c! x* d; k/ n) h
14. 14 *******************************************************************************/
    4 k6 E& z# g3 B/ e( z( `- r# r
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
    
18. 18 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
    ( L/ t3 b; F; e6 K1 [' |
19. 19 #endif
    3 W' u% W) G; e8 i: n( y
20. 20 {
    
21. 21   USB_Istr();
    
22. 22 }
    
23. 23
    
24. 24 /*******************************************************************************
    , {8 l; T' ?& Q0 e$ O
25. 25 * Function Name  : USB_FS_WKUP_IRQHandler
    
26. 26 * Description    : This function handles USB WakeUp interrupt request.
    3 U8 w3 c3 F5 H4 G: y, T5 r$ p
27. 27 * Input          : None
    
28. 28 * Output         : None
    * |9 A! E9 {! G  z4 {
29. 29 * Return         : None
    
30. 30 *******************************************************************************/
    
31. 31
      Q+ U" |& a8 x1 T
32. 32 #if defined(STM32L1XX_MD) || defined(STM32L1XX_HD)|| defined(STM32L1XX_MD_PLUS)
    , B8 y& m; m+ \! |; v$ z; E9 I. |
33. 33 void USB_FS_WKUP_IRQHandler(void)
    ) x# y0 }$ F1 A. H4 r3 ^" C
34. 34 #else
    3 p, Z0 h( [+ \. A! |- q& q2 r
35. 35 void USBWakeUp_IRQHandler(void)
    + i8 _2 @" @  `# c5 z& J
36. 36 #endif
    
37. 37 {
    * M& P4 }! ~4 f! p: E8 ?
38. 38   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line18);
    
39. 39 }

复制代码

1 W. {! ^  o4 K6 ~- _3 ?1 t) r

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

& k% ?8 p0 [- z" O9 [: t1 V7 Q; n

, C2 @; @) w( T, d4 g: ?

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
   6 t. a5 x9 ]  z) A7 o# O2 ?
3. 3 * Description    : Software Connection/Disconnection of USB Cable
   
4. 4 * Input          : None.
   
5. 5 * Return         : Status
   + a. c3 C# z3 t0 @
6. 6 *******************************************************************************/
   ) i& T5 Z4 m5 y
7. 7 void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState)
   ' \) `3 |. C4 O( S
8. 8 {
   ( Q4 k) [4 }9 v. Y! Y5 D( l! b
9. 9   if (NewState == DISABLE)
   : s9 `. s/ A9 h. M$ n/ h9 |
10. 10   {
    ; o6 I3 b- i* p! I
11. 11     GPIO_ResetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    + w( e5 Y; q2 P3 n; p4 _
12. 12   }
    
13. 13   else
    + A1 s8 }+ c3 \2 p
14. 14   {
    ( B  I& {( p3 P7 X, ], X& ]' I
15. 15     GPIO_SetBits(USB_DISCONNECT, USB_DISCONNECT_PIN);
    
16. 16   }
    
17. 17 }

复制代码

, }2 {3 J- r' b- w7 k

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"
   - `, ^* \# D" A
5.   5 #include "hw_config.h"
   - e& ]3 s, z& ~' ]; g
6.   6 #include "usb_istr.h"
   
7.   7 #include "usb_pwr.h"
   - i0 C* w# B6 Z) O
8.   8
   
9.   9 /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
   
10. 10 /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    . Z# V. x, B8 B) M0 B+ C
11. 11
    
12. 12 /* Interval between sending IN packets in frame number (1 frame = 1ms) */
    
13. 13 #define VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL             5
    # e! h: Z5 J( s4 U+ T. |1 i3 N
14. 14
    : a6 W1 p3 ?; J$ B/ [0 ~$ O% B
15. 15 /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    
16. 16 /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    
17. 17 static uint8_t txBuffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    5 I- U/ _$ S: M
18. 18 static volatile uint8_t txFlg = 0;
    $ K  n& f! ?5 d' N4 R5 T  ^, o; w
19. 19 static volatile uint32_t FrameCount = 0;
    
20. 20
    
21. 21
    
22. 22 /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    ' K' ]* l4 ^* @: l
23. 23 /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    & ?2 T) Z4 G1 K3 p+ h+ q3 T
24. 24
    # c" ~/ N! r5 R, _2 t8 E2 s# _# w
25. 25 /*******************************************************************************
    & u6 ]& ]0 B: B' }7 o7 z. K
26. 26 * Function Name  : EP1_IN_Callback
    
27. 27 * Description    :
    
28. 28 * Input          : None.
    3 i/ R/ A* {( a8 ~7 @
29. 29 * Output         : None.
      Q1 Z; }# Q1 z7 _
30. 30 * Return         : None.
      Y( o7 K1 }9 }+ \/ P5 q) n
31. 31 *******************************************************************************/
    
32. 32 void EP1_IN_Callback (void)
    
33. 33 {
    
34. 34     uint16_t len = 0;
    
35. 35     
    2 c" H2 U& e6 H  Y* k7 R
36. 36     if (1 == txFlg)
    
37. 37     {
    
38. 38         len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
    " i5 y) }% n  ?3 d  E+ J
39. 39
    ; D0 g% P* K" C6 u/ a' e& ]9 l
40. 40         if (len > 0)
    ! M$ c& C% g8 E9 j, ]) r. g: F* [
41. 41         {
    
42. 42             UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
    , T' h, H/ N4 t1 V% H
43. 43             SetEPTxCount(ENDP1, len);
    
44. 44             SetEPTxValid(ENDP1);
    
45. 45             FrameCount = 0;
    
46. 46         }
    
47. 47         else
    
48. 48         {
    
49. 49             txFlg = 0;
    5 H, T: J6 h& L
50. 50         }
    6 R( s* S* y8 g/ C+ s" E
51. 51     }
    
52. 52 }
    2 F2 r5 y8 i  }0 ]* c2 ~* L
53. 53
    
54. 54 /*******************************************************************************
    
55. 55 * Function Name  : EP3_OUT_Callback
    7 }, U" i( Y4 b) G3 W
56. 56 * Description    :
    
57. 57 * Input          : None.
    
58. 58 * Output         : None.
    
59. 59 * Return         : None.
    - A0 v6 s5 b# l# P
60. 60 *******************************************************************************/
    
61. 61 void EP3_OUT_Callback(void)
    
62. 62 {
    ( H( a( m- j3 `  W: J1 a% Z' `
63. 63   static uint8_t buffter[VIRTUAL_COM_PORT_DATA_SIZE] = {0};
    
64. 64
    
65. 65   uint16_t USB_Rx_Cnt;
    / n* v+ g1 q% C8 b
66. 66   
    % z* I# v9 Y1 j
67. 67   /* Get the received data buffer and update the counter */
    9 h' J+ M; w6 r9 D8 }
68. 68   USB_Rx_Cnt = USB_SIL_Read(EP3_OUT, buffter);
    
69. 69   
    6 ~, t) Q0 F) ]' ~; ?( H
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);
    8 p. `, f0 I# [2 J2 q7 j  O3 H
73. 73
    ) ]+ d* q8 R/ ^; X* V/ c6 V) F4 E
74. 74   /* Enable the receive of data on EP3 */
    
75. 75   SetEPRxValid(ENDP3);
    " {1 W! b1 H& ^, [: n/ q# G
76. 76
    % x( v, y2 {5 c7 u2 I
77. 77 }
    
78. 78
    
79. 79
    
80. 80 /*******************************************************************************
    
81. 81 * Function Name  : SOF_Callback / INTR_SOFINTR_Callback
    ! V! a( ?4 M7 X- t5 E) a% a
82. 82 * Description    :
    3 s8 R8 z& M4 w5 a
83. 83 * Input          : None.
    
84. 84 * Output         : None.
    
85. 85 * Return         : None.
    , f' c6 k) _+ s3 m* I" g, t* t* x
86. 86 *******************************************************************************/
    
87. 87 void SOF_Callback(void)
    2 d" o3 W! T9 q$ i/ y; K6 i9 d
88. 88 {
    
89. 89     uint16_t len = 0;
    
90. 90
    
91. 91     if(bDeviceState == CONFIGURED)
    ! i+ g, L* n; }! j0 @
92. 92     {
    ; y, ^  F( m* o1 M& T) R
93. 93         if (0 == txFlg)
    : K) x: f. `- `0 x/ I
94. 94         {
    $ r& A' f& W+ f/ J# G
95. 95             if (FrameCount++ == VCOMPORT_IN_FRAME_INTERVAL)
    / |9 P, F' o: C1 Z7 z" m6 {# N1 W
96. 96             {
    
97. 97                 /* Reset the frame counter */
    
98. 98                 FrameCount = 0;
    ( d) [3 s& F, i! n4 {
99. 99
    , a0 e$ k8 a0 x+ r: l' b- o
100. 100                 /* Check the data to be sent through IN pipe */
     - R8 C4 M. X0 b2 ^3 \$ N: d; V, A
101. 101                 len = USB_TxRead(txBuffter, sizeof(txBuffter));
     + s/ n, P" @2 D- N& w# l; A+ L
102. 102
       n$ U, x5 e) }8 @0 K1 O
103. 103                 if (len > 0)
     
104. 104                 {
     
105. 105                     UserToPMABufferCopy(txBuffter, ENDP1_TXADDR, len);
     
106. 106                     SetEPTxCount(ENDP1, len);
     
107. 107                     SetEPTxValid(ENDP1);
     4 O# i( ?1 h+ C1 N' l6 ?; s
108. 108
     
109. 109                     txFlg = 1;
     
110. 110                 }
     
111. 111             }
     / Y3 P2 H/ I4 @3 b+ \7 N  P$ h
112. 112         }
     
113. 113     }  
     
114. 114 }
       r  x( q$ K3 L. Y# I5 Y. i
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。