STM32CubeMX开发之STM32F407USB实验（CDC虚拟串口）

STMCU小助手 · 2023-02-02T07:47:34+00:00

前言( u- u, @( _' s3 A t 本次实验以 STM32F407VET6 芯片为MCU，使用 25MHz 外部时钟源。 * g+ z( f% ~" k! r) X# YUSB通信引脚与 MCU引脚对应关系如下：: W- @8 j' G# H# ?6 C ' Z& ]$ N8 \+ l: { $ Q3 |4 k7 g |2 w& Q + ]; H' M# a: {7 n( M1 h原理图 * y c- u7 B* |- z) V2 r3 M/ o $ V, N/ e0 V5 v: b' Q7 q 9 l3 W" ]: g, _8 s( \6 V1 z . I( w1 T8 V6 j) G$ v+ { 5 n% K4 K6 q/ t; {/ M9 F一、使用STM32CubeMX----新建USB实验工程3 G6 r: V4 u$ {2 ~+ W; o 步骤1：打开 STM32CubeMX 软件7 x8 i% l% n6 C. n0 _7 ^ 具体 STM32CubeMX 界面如下： 0 Z6 \) H/ ?; x4 e$ m4 h8 ?. n8 u | l O& d0 X+ p6 t! b$ v! z5 t, \; Q6 s6 S" y( U8 o4 @6 S) e 步骤2：选择从MCU开始我的项目 1 Q9 A0 \# v( i4 J* D5 _. } " P+ \7 @$ Z8 H4 ] . [9 ~; j0 V) F + i( R: Q+ g+ U5 I) s U步骤3：选择MCU芯片/ i' c# D5 Z5 n' z 我们本次实验选择 STM32F407VET6 芯片做 MCU。 4 B) Y0 T& `8 H) V" p& s% o: S/ G3 J* ~& V7 M) J, a: Z 7 }7 ?' u2 B9 P( L 8 F# P" M7 x* Y8 O" ~+ P# M8 s8 f6 U1 z6 s0 Z& Q2 G0 o* P3 Q 进入工程编辑，具体界面如下：- U' m6 I" m* P. d$ P: @0 I6 Q 2 ?4 \2 Y9 d/ c0 r 4 ?+ y D2 Z) V3 r1 G# o& [ {0 u. t 步骤4：设置烧写方式为 SWD模式 * {1 d# k. S5 i6 h7 Q这一步必须选择一种烧写方式，否则烧写一次程序后，芯片中就没法再次烧写程序了。需要硬件重启才可以重新烧写程序 E3 H1 W( D' c7 h9 [5 O( B% ^/ w* P! Z) `) `6 m / ?4 f, R' }; B6 ?% D 4 m7 a! n5 Q* }/ ?8 S2 I步骤5：设置时钟源 ) F* r+ g& B3 ^3 q9 J5 |: W设置外部晶振为芯片系统时钟源。* i! _! _: w) G3 U$ i 1 @ ~8 r W, ^0 } - K3 ^1 _- O& } $ {/ z4 q$ q( E! O$ Z6 | 步骤6：USB通信配置 . J0 F, S" I; L8 z激活 USB 设备0 C) P0 o' b& P3 w; c - Q# @# ~6 z* _) l4 i , T# {2 E* |, Y1 @# P- q. ~& ?" S( C 选择CDC模拟串口 : q$ _: l, S$ ]3 s) D7 A! a: W, P5 t( G; s! Y , Q. B8 c; @3 c4 z: x" `$ t' x$ O3 \ 7 S3 o) M: Q. Q$ T0 u7 r( Y1 g步骤7：设置时钟 M/ b6 B6 i* a) k e( \3 y- e, t因为USB的时钟需要 48MHz，所以时钟配置如下：- b& p" D2 O5 f) d& B$ C, { 1 h6 W% {1 ~8 ^. c: {/ v! v 4 q* }5 s+ G, M0 v6 J! `9 C' c, J; T/ i+ h; a + e! {- D; t) B$ [ 步骤8：项目编辑- T1 G* `; s; T1 T: p 堆设置大一点，否则识别不到USB。# u3 l5 T }+ L4 q# r, Z4 Z 3 R! o5 y/ X* L/ N+ O$ f* A & R% O) X' H T7 Z ) x+ i& x6 _ P8 y" [$ Z" o9 U 步骤9：代码生成编辑% J7 z; B& y# v - z% M( v6 t: H: D. x 1 P6 w; X0 w) s) `* j0 f 9 ]9 H! }; c" \1 o步骤10：点击 GENERATE CODE 生成代码 " q l+ x8 g9 [# M! H! q # I8 S& i# D" z& o4 B & I1 r% f u7 [4 L% C, V9 _7 { : r" O6 }6 }6 ]% {; v9 g 新建的工程，已经生成，接下来就是对工程代码的编辑。+ c% O# a1 p: x% c ) Z& I z4 [3 B1 Y# e) [7 r) I$ N8 n2 Q4 q3 b 二、使用keil5----编辑程序* e& X/ j# i2 L3 P) m" s! g7 Q' r9 ^ 想要使用keil5打开工程，需要电脑先安装 keil5编译环境，具体操作流程。 9 |, |0 A% f( i" g5 t$ A7 i) K! ^; p8 p! P, Z 步骤1：使用keil5打开工程% J( y+ B4 A+ |% b0 Q; @ 点击工程文件中的MDK-ARM 文件 * I9 c% J/ }0 J3 d6 M- x 1 p8 @& [8 {$ E$ R! u ' ~# ^4 }4 G5 q& a& F+ Y& x & i* z* d) @5 ~/ s3 q打开keil5工程 & h* l4 _( ] d! B6 F: V% w) }9 S2 C& w+ `* G- Y! w 3 W3 x4 _/ Q2 `! v& |( b8 M; S5 N( m0 j 步骤2：用户代码编辑位置) N9 {- x9 k/ r% c* [7 l 用户代码要写在 USER xxxx BEGIN xxx 和 USER xxxx END xxx 之间。 + L: N6 X6 C" d4 L这样下次使用 STM32CubeMX 重新生成代码后，自己写的代码不会被删除。 * z3 \! G! r0 P/ z% N/ ^% e7 ?, B: o: q! N ) @8 E5 z$ `2 q6 n1 K1 R7 c' g1 @9 {5 d 步骤3：查看USB虚拟串口的端口 + t+ v, P% {: X. a首先编译程序，然后烧录程序到开发板，具体步骤如下：. `0 o9 P/ H; G5 u* L# B3 Q6 q1 q6 c ; ~8 F# E' A3 z* M% I8 u# i. U8 ^6 ?烧写完程序后，连接开发板和PC端电脑，然后在设备管理器中查看USB虚拟串口的端口。, J" Q8 O0 Z2 r 有以下端口，就说明USB虚拟串口功能实现了。" G9 g: Q( A! ], h7 W# |& ` 9 T F Q1 C; A ; ^7 U* S5 f7 _* S7 h- [ * S6 S" h' C) [步骤4：USB虚拟串口发送数据) L" _0 ?1 c' M! g5 L- a 在 usbd_cdc_if.c 文件中有 USB虚拟串口发送函数: 0 P+ j, ~+ N9 a1 N1 z! ~. W/** USB虚拟串口发送函数 2 P% U [" t2 m r0 W) _ * 参数1：Buf 要发送的数据缓存区' s% |& Z' J; B9 U * 参数2：Len 要发送的数据个数& y5 \2 `& G- }$ y! v * 返回值：USBD_OK-成功，USBD_BUSY-忙碌， USBD_FAIL-失败 0 o2 ^3 b7 L1 h: N- c$ {& ]% H* u */2 l2 y6 u3 `/ r& X7 ` uint8_t CDC_Transmit_FS(uint8_t* Buf, uint16_t Len);# D3 o0 Y4 C! W# l6 b' ]# a 复制代码 1 b: g8 h0 @/ \7 H* n, }% A将头文件 #include "usbd_cdc_if.h" 添加到 main.c 中。 % f l. n m' W! b 2 W1 G) `8 s; n+ b 0 L- g% H% x* U6 n $ v4 }4 J1 x4 @在 main主函数循环中添加 USB虚拟串口发送函数 C: f' ?4 I+ uint main(void) 1 h. C# w6 @8 Z- W- ?1 W{* @6 n- T3 q+ ?% l /* USER CODE BEGIN 1 */( E. R9 t4 V. w$ `7 j ) i* n+ n& D. `8 L( ^7 L- B /* USER CODE END 1 */ * h) Z S1 U; C4 R! W- e0 E1 d % F' ]$ d* d* S+ I' e7 A /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/3 l9 w6 e# N c, O. j& ?3 M' ^ D5 t# j& K2 g* C /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ 1 r+ [2 [) E9 {% b1 p. }5 a HAL_Init(); 4 H8 o \: k+ ~$ J; ] 6 `4 d6 L' Q$ ~2 F) ^ v! P" N8 o /* USER CODE BEGIN Init */2 T& @/ q7 P" B( O & W, P% i! N& \; X /* USER CODE END Init */6 T5 ~1 q: j+ \& K: L2 e/ q : P: _ s/ E* b) m0 B- z /* Configure the system clock */' b/ \6 x0 N: ^! F5 C) P) H SystemClock_Config(); ' N+ u7 c3 s! g0 J m3 g( x - d K6 z2 P' S) ]- x+ }9 O2 v /* USER CODE BEGIN SysInit */% |1 k4 \# Y4 f1 l0 _8 `0 c/ A 4 J" h" M5 ~% V! g$ [1 } /* USER CODE END SysInit */ " U0 O) X1 L5 A0 U. Z! g3 R7 b . @& X6 H1 {& u2 G0 D4 ^6 W /* Initialize all configured peripherals */ 5 |* R: n P1 A" A+ q MX_GPIO_Init(); # d3 R4 W( P% S3 [, _ MX_USART1_UART_Init(); - Y' e9 k& k! a: A! p1 L, n; W MX_USB_DEVICE_Init();% ~: f- Q& h- R' ^ /* USER CODE BEGIN 2 */; X4 `* M. x( X. b7 }# d" ?- H 0 F% P4 {7 G7 B1 z$ Q+ a /* USER CODE END 2 */' P8 y+ G% S% a3 |: x8 F( x1 c 5 `" F( P9 N- q1 K4 } /* Infinite loop */1 W$ o3 w5 O# X /* USER CODE BEGIN WHILE */7 D- f2 ~% F, e B6 y& Q while (1)8 Z" }3 n) \* t3 Z( w { , O) u5 }. G! L' u' G" U /* USER CODE END WHILE */2 k4 V! [8 |2 \4 X 0 `+ [2 P; s; G. o$ { /* USER CODE BEGIN 3 */ / T" m2 @( T/ r0 p( ]) @ CDC_Transmit_FS("工欲善其事，必先利其器。",strlen("工欲善其事，必先利其器。"));+ I1 U) P$ l! m HAL_Delay(500); 8 N0 k) ]/ W8 O) u } ! O+ H% A6 ^5 J$ A9 q& ~ /* USER CODE END 3 */ ; g" ^( |5 Y% {} # b( d/ l# z3 P& l$ L# \: x3 o6 j复制代码% p: k- ~! Q* ?1 G9 v2 O 使用串口助手打印数据如下： 5 X1 i3 a+ l t4 f( `: U8 H# p9 A1 N( S" H 7 _) M2 z/ }. i# X' V2 g2 f Z) q/ h8 k6 y- d4 n$ V* g3 n, C8 v 步骤5：USB虚拟串口接收数据4 t( e) I/ ^ m6 D" n7 J0 V 在 usbd_cdc_if.c 文件中，有 USB虚拟串口接收函数： 4 C1 P. x+ Z* g* u0 i* f/** USB虚拟串口接收函数 I. ` N& Y0 W * 参数1：Buf 要接收的数据缓存区 1 V: q2 q. E4 j6 @ * 参数2：Len 要接收的数据个数9 Q1 e# c2 E2 M3 n! J, v/ R$ {( n * 返回值：USBD_OK-成功，USBD_FAIL-失败5 p @9 b% c5 D */ 2 Y1 f8 |3 b* m4 `) P1 Ustatic int8_t CDC_Receive_FS(uint8_t* Buf, uint32_t *Len); 5 l3 j- D& y' E+ T复制代码7 e, ]6 X$ j% Q 在USB虚拟串口接收函数中添加 CDC_Transmit_FS(Buf,*Len);，将接收到的数据发送出去。 0 z. H y* C. U1 m! m3 F9 x/ x9 o4 L) x: q 7 j7 s9 m0 F/ O/ W) s* h; }# G - m/ D; m8 g. q使用串口助手调试如下： / s( W4 f) f% T2 O' K4 [ D' f8 A& p5 v3 l( r2 h, u' d& F : ~+ \6 R( T7 G. {+ \' s0 A( C, a # D4 G0 [ o. P ————————————————1 H* R. I0 I# ]+ E3 O0 D5 q. v 版权声明：根号五5 N3 @9 D! Y) j4 l / h1 ^; \) Q3 A* A) W8 {' |6 A3 ]6 ~ * _/ v8 X$ v% y! G$ z' U

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STMCU小助手发布时间：2023-2-2 15:47

技术帖
文章封面:
文章简介:	STM32CubeMX开发之STM32F407USB实验（CDC虚拟串口）

前言
本次实验以 STM32F407VET6 芯片为MCU，使用 25MHz 外部时钟源。
USB通信引脚与 MCU引脚对应关系如下：

(N[{M2V35~IJUGMBT21MCSS.png

原理图

一、使用STM32CubeMX----新建USB实验工程
步骤1：打开 STM32CubeMX 软件
具体 STM32CubeMX 界面如下：

步骤2：选择从MCU开始我的项目

步骤3：选择MCU芯片
我们本次实验选择 STM32F407VET6 芯片做 MCU。

进入工程编辑，具体界面如下：

步骤4：设置烧写方式为 SWD模式
这一步必须选择一种烧写方式，否则烧写一次程序后，芯片中就没法再次烧写程序了。需要硬件重启才可以重新烧写程序

步骤5：设置时钟源
设置外部晶振为芯片系统时钟源。

步骤6：USB通信配置
激活 USB 设备

选择CDC模拟串口

步骤7：设置时钟
因为USB的时钟需要 48MHz，所以时钟配置如下：

步骤8：项目编辑
堆设置大一点，否则识别不到USB。

步骤9：代码生成编辑

步骤10：点击 GENERATE CODE 生成代码

新建的工程，已经生成，接下来就是对工程代码的编辑。

二、使用keil5----编辑程序
想要使用keil5打开工程，需要电脑先安装 keil5编译环境，具体操作流程。

步骤1：使用keil5打开工程
点击工程文件中的MDK-ARM 文件

打开keil5工程

步骤2：用户代码编辑位置
用户代码要写在 USER xxxx BEGIN xxx 和 USER xxxx END xxx 之间。
这样下次使用 STM32CubeMX 重新生成代码后，自己写的代码不会被删除。

步骤3：查看USB虚拟串口的端口
首先编译程序，然后烧录程序到开发板，具体步骤如下：

烧写完程序后，连接开发板和PC端电脑，然后在设备管理器中查看USB虚拟串口的端口。
有以下端口，就说明USB虚拟串口功能实现了。

步骤4：USB虚拟串口发送数据
在 usbd_cdc_if.c 文件中有 USB虚拟串口发送函数:

/** USB虚拟串口发送函数
2 P% U [" t2 m r0 W) _
* 参数1：Buf 要发送的数据缓存区' s% |& Z' J; B9 U
* 参数2：Len 要发送的数据个数& y5 \2 `& G- }$ y! v
* 返回值：USBD_OK-成功，USBD_BUSY-忙碌， USBD_FAIL-失败
0 o2 ^3 b7 L1 h: N- c$ {& ]% H* u
*/2 l2 y6 u3 `/ r& X7 `
uint8_t CDC_Transmit_FS(uint8_t* Buf, uint16_t Len);# D3 o0 Y4 C! W# l6 b' ]# a

复制代码

将头文件 #include "usbd_cdc_if.h" 添加到 main.c 中。

在 main主函数循环中添加 USB虚拟串口发送函数

int main(void)
1 h. C# w6 @8 Z- W- ?1 W
{* @6 n- T3 q+ ?% l
/* USER CODE BEGIN 1 */( E. R9 t4 V. w$ `7 j
) i* n+ n& D. `8 L( ^7 L- B
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* h) Z S1 U; C4 R! W- e0 E1 d
% F' ]$ d* d* S+ I' e7 A
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/3 l9 w6 e# N c, O. j& ?3 M' ^
D5 t# j& K2 g* C
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
1 r+ [2 [) E9 {% b1 p. }5 a
HAL_Init();
4 H8 o \: k+ ~$ J; ]
6 `4 d6 L' Q$ ~2 F) ^ v! P" N8 o
/* USER CODE BEGIN Init */2 T& @/ q7 P" B( O
& W, P% i! N& \; X
/* USER CODE END Init */6 T5 ~1 q: j+ \& K: L2 e/ q
: P: _ s/ E* b) m0 B- z
/* Configure the system clock */' b/ \6 x0 N: ^! F5 C) P) H
SystemClock_Config();
' N+ u7 c3 s! g0 J m3 g( x
- d K6 z2 P' S) ]- x+ }9 O2 v
/* USER CODE BEGIN SysInit */% |1 k4 \# Y4 f1 l0 _8 `0 c/ A
4 J" h" M5 ~% V! g$ [1 }
/* USER CODE END SysInit */
" U0 O) X1 L5 A0 U. Z! g3 R7 b
. @& X6 H1 {& u2 G0 D4 ^6 W
/* Initialize all configured peripherals */
5 |* R: n P1 A" A+ q
MX_GPIO_Init();
# d3 R4 W( P% S3 [, _
MX_USART1_UART_Init();
- Y' e9 k& k! a: A! p1 L, n; W
MX_USB_DEVICE_Init();% ~: f- Q& h- R' ^
/* USER CODE BEGIN 2 */; X4 `* M. x( X. b7 }# d" ?- H
0 F% P4 {7 G7 B1 z$ Q+ a
/* USER CODE END 2 */' P8 y+ G% S% a3 |: x8 F( x1 c
5 `" F( P9 N- q1 K4 }
/* Infinite loop */1 W$ o3 w5 O# X
/* USER CODE BEGIN WHILE */7 D- f2 ~% F, e B6 y& Q
while (1)8 Z" }3 n) \* t3 Z( w
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, O) u5 }. G! L' u' G" U
/* USER CODE END WHILE */2 k4 V! [8 |2 \4 X
0 `+ [2 P; s; G. o$ {
/* USER CODE BEGIN 3 */
/ T" m2 @( T/ r0 p( ]) @
CDC_Transmit_FS("工欲善其事，必先利其器。",strlen("工欲善其事，必先利其器。"));+ I1 U) P$ l! m
HAL_Delay(500);
8 N0 k) ]/ W8 O) u
}
! O+ H% A6 ^5 J$ A9 q& ~
/* USER CODE END 3 */
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# b( d/ l# z3 P& l$ L# \: x3 o6 j