01
/ [$ \# \( S+ n q客户需求
7 v! {8 j2 e; k# g; n: n; {$ J/ Q客户使用STM32H563开发产品，需要USB CDC ACM虚拟串口的工程，并且要求不使用PD功能，而我们STM32CubeH5代码库中是包含PD功能的工程。于是协助客户解决这个问题，提供给客户不带PD功能的虚拟串口工程。
9 J$ Y- G: a* ]6 d! L: ^8 D! {& R+ e, Y, M' |- c
在STM32CubeMX软件中，选择ThreadX USBX模块完成USB CDC ACM虚拟串口的工程，并且不使能PD功能。$ d% M0 h* \7 b# A9 {3 R- ?
- c+ Z$ {7 a# f! r* Y) b7 D1 h8 f02
* j0 J/ R* }$ F0 f' S5 U* `基本硬件和STM32CubeMX的配置# u4 {3 ?* x5 @" i0 q* X( \! n/ @
5 z! l' x* P; c, T2 ]5 S5 I3 z
硬件方面使用客户开发板和NUCLEO_H563ZI同时来进行软件开发。' ]7 s7 z- Q$ k# q( o( m
) G0 Z, d3 h& ?& u( w% h, x下面是NUCLEO_H563ZI USB Type C接口原理图：, H. a. t: H4 F; F. n
" j! s. e+ h8 q1 E' E$ [1 q+ ~& F5 n& P: ]: v( Z
) g. Q% W: S0 J1 O6 T# f" c
由于不使用PD功能，需要对NUCLEO_H563ZI的电路进行改动，在开发板上 PA11、PA12连接到了使用PD功能的Type-C接口，因此需要做如下的硬件修改：需要把SB27、SB28上的两个小电阻换移到SB22、SB21的位置，这样做是把 PA11、PA12连接到开发板的CN12上，然后就可以接USB线了。
2 U R7 K0 ^; v
$ L9 A t4 i1 @, O/ p8 m C, t6 |) V) H1 N- w
! N2 r- Y( P7 r8 L0 T m0 h, Y9 m
8 H3 L- [/ U2 F6 [
H q+ `: n7 |USB连接线需要接GND、D+、D-；在对NUCLEO_H563ZI开发板的调试中，VBUS没有连接起来，但客户开发板的设计中是需要连接的。以此来告诉USB Device端（STM32H563ZI）的软件工程，USB线连接到PC上了。
& f' l# B; e, y! W4 Z$ ~& E7 U2.1. 使用STM32CubeMX配置并生成工程（不带trustZone）
1 M+ E0 A$ H& B3 T/ Z- L' }7 S- |' x8 K* d! f; N/ d
' z0 n* m' H0 ?" a# p
) B; V% C, D% V" ?$ A T, O# ^第一步：开始一个新的不带trustZone工程：
3 A B) z! H6 `' j, c4 ]0 [
. E, I9 Z; P9 }
7 i5 y" k# A6 F% ~* F" V! o
: o- ]) y# D0 T3 ]- ?
# z1 `. J. i' `/ B0 ?' ^" {第二步：配置USB外设，基本上选择默认配置，同时使能USB的全局中断。
; r6 l. ~0 T, u, v8 b \+ s - q* n* P( w5 R# w; z; |' ~
4 j6 v! R3 h1 K第三步：配置ThreadX外设，使能Core，其它先选择默认配置。
. Y$ D7 q3 c3 S6 ]/ M5 J2 [ ) T# d M h% T4 i& G% F8 }
- C* k$ U/ ^$ M- _1 J5 b* s6 y* x2 Q' R
7 ^% J+ J4 C5 T
8 B9 N5 t3 V w5 Q0 y, X) c
第四步：配置USBX:
$ v( }- Q i& G p! {2 _; n1. 使能Core System。 9 o! [. s2 n3 e4 l7 `
2. 在UX Device FS中，选择Device CoreStack FS和Device Contronllers FS。 ' w& ~, p0 B; {- z1 o
3. 在Device Class FS中，选择CDC ACM。 " t- Z6 n& ~+ p7 ?4 f
6 J6 l# c( w" Y( e$ ~" r% c
- ?! I8 y2 I% s' {$ I5 t4 x" P
3 q6 K7 V' ]% D
! _+ T+ }! G! B* L) L" N- z0 E1 {4. 配置USB基本参数。其配置除了对RAM需要设置外，其它选择基本配置就可以了。 * n! |1 [# Y, f1 d: j. ?
; {! \ O, E6 f3 u& w9 Y" c% v, G
! t0 K `. X. C; L* L" O
5. 其它的Platform，选择USB。
% q1 \2 G6 e% t, n! R& t
' @5 y/ C H' j5 P/ U
+ v6 F, t# ]( w, n2 [! N7 a
) r1 x0 W" j F( W3 G7 s' F' k$ }. W第五步：配置SYS，选择TIM6作为系统滴答时钟的时钟源。
9 _3 u: x8 O0 X/ h+ r
$ z' B# P2 Z+ o
) l% @( J" j" B
' v9 L8 s+ F: t9 T! T
! S: f; e( @$ K2 K& A5 S' L/ b
第六步：为了模拟USB的断开也连接，使用一个GPIO来控制USB的断开和连接 (GPIO_EXTI13)；并且使能外部中断。
4 m$ S- v3 j( _$ y% P" C. i
" ^ b6 ?( A$ Z+ b
( I1 F# s( n: i# k5 R7 @6 w; c
! C2 J* l9 C7 N
: Z8 f" D+ ~, U1 ~/ J- H第七步：配置时钟，选择默认时钟源。配置系统时钟为250MHz。
# v0 E& G+ W ~# b 0 h, |/ ?" K- v9 I+ h1 c6 o% `
9 w' H7 U2 V+ m* N9 n& ^5 c4 }
4 |) E& I& a7 M
8 x t3 `4 X! P i
请注意：使用HSI48作为CRS时钟，同时注意选择HSI48作为USB时钟源。 8 V5 k% a4 G8 y
: F) A+ O/ [& ^, T! b" t
! E6 b- x& [) \' a2 m
. }9 [# o/ A$ u& F# I
" d* v: P; n# q" F, P2.2. 使用STM32CubeMX配置并生成工程
! y4 d" m0 {3 a( R定义一个自己的工程名，由于用的RTOS和USB，所以需要适增加堆栈空间：
; W, \# f6 L+ O 7 Q- A. ]5 Z0 N2 X
# @8 y: m. ?( A0 K1 V" U$ @5 o
最后生成的工程文件的结构如下： " [ ^4 n! m$ k
8 F7 l: b8 ^0 e5 S' u; t
/ E$ z/ ~) P& g! c$ d; ?
2 p+ v0 A+ k$ V8 \: @2.3. 参数配置的解释 # {2 d$ p9 m& `- Z/ C( r/ @
需要调整USBX Device System Stack Size和USBX Device memory pool size的参数。
/ t6 @9 d( Y- m ( v- f. v+ ]& o, ~1 C; \
/ g8 @1 S9 m0 X! W% T5 Q调整依据请参考如下内容： , h' Y2 ?9 Q) f; X1 J3 B
5 e5 m$ ]; _9 o
3 ^7 n4 f, H) i
1 _2 `/ E% z* W9 d% g! ~
0 s" R4 ]1 [1 A
要定义USBX设备内存池（USBX Device memory pool size）大小的内存量，必须考虑以下因素： " d, t! ?$ a3 G' K J
1. USBX设备系统堆栈大小（USBX Device System Stack Size）
( u r# `' G M) T) v2. USBX设备应用程序线程堆栈大小（USBX Device Application Thread stack size）
, F7 G! A7 `5 ?; y3 B3. USB应用程序创建的线程堆栈
/ x6 s# ?( B+ A5 T0 L0 Z* E4. 以及RX和TX缓冲区 , H u$ V( P* b& W9 n
0 e4 ]/ C! k1 x# ^) r; w
1 `" P6 `9 c; b* u% u: F- B
8 t6 ^3 q, T7 i- V/ C+ q) h' r
03 % A) l! u' v; U& h2 S/ t
对工程进行完善和修改 ) B: ~0 a2 m. G
由于CubeMX的生成的代码有限，生成软件工程后需要对工程进行完善，具体改动如下：
5 f7 j0 J( G$ `6 D1 ? ( b3 t* F! V2 D4 L/ }& J
9 [6 _) N/ `5 r: e: u
- y; B8 k8 J, z! \4 c4 Q5 `
4 @# l" U7 Z0 V% f3 b代码开发的第一步是将ST HAL USB驱动程序与USBX固件连接起来，然后初始化USB外设。还需要添加一下必要的代码，下面蓝色部分为需要添加的，绿色部分是生成的代码，你可以搜索绿色部分快捷收到需要添加的位置。 0 A+ M5 g0 D" c, V$ ]; {! M: I4 O2 {& F
* G; v+ \ o" @7 I4 b; T2 p第一步：在“app_usbx_device.h”添加必须包含的头文件和需要用到的函数声明。 3 I( `3 T, Y6 f3 A5 b6 G/ Q! p
- <div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN Includes *///</div><div style="text-align: left;">#include "ux_dcd_stm32.h" </div><div style="text-align: left;">#include "main.h"</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE END Includes */ </div><div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN 1 */</div><div style="text-align: left;">#define APP_QUEUE_SIZE 5</div><div style="text-align: left;">typedef enum </div><div style="text-align: left;">{</div><div style="text-align: left;">STOP_USB_DEVICE = 1,</div><div style="text-align: left;">START_USB_DEVICE,</div><div style="text-align: left;">} USB_MODE_STATE;</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE END 1 */</div>
- <div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN PTD */</div><div style="text-align: left;">extern PCD_HandleTypeDef hpcd_USB_DRD_FS;</div><div style="text-align: left;">#if defined ( __ICCARM__ ) /* IAR Compiler */</div><div style="text-align: left;"> #pragma data_alignment=4</div><div style="text-align: left;">#endif /* defined ( __ICCARM__ ) */</div><div style="text-align: left;">__ALIGN_BEGIN USB_MODE_STATE USB_Device_State_Msg __ALIGN_END; </div><div style="text-align: left;">TX_QUEUE ux_app_MsgQueue; </div><div style="text-align: left;">extern TX_QUEUE ux_app_MsgQueue;</div><div style="text-align: left;">extern TX_BYTE_POOL ux_device_app_byte_pool;</div><div style="text-align: left;">extern unsigned int USB_connect_State;</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE END PTD */</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN PV */</div><div style="text-align: left;">extern PCD_HandleTypeDef hpcd_USB_DRD_FS;</div><div style="text-align: left;">static TX_THREAD ux_cdc_read_thread; </div><div style="text-align: left;">static TX_THREAD ux_cdc_write_thread;</div><div style="text-align: left;">unsigned int KeyNumber=0; </div><div style="text-align: left;">void usb_connect(PCD_HandleTypeDef* hpcd);</div><div style="text-align: left;">void usb_disconnect(PCD_HandleTypeDef* hpcd);</div><div style="text-align: left;">void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin);</div><div style="text-align: left;">void HAL_GPIO_EXTI_Falling_Callback(uint16_t GPIO_Pin);</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE END PV */</div>
第三步：在app_ux_device_thread_entry函数中，添加链接驱动程序和初始化USB外设的代码。
5 X/ h, ~: d" i: A) V( `- <div style="text-align: left;">static VOID app_ux_device_thread_entry(ULONG thread_input) </div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE BEGIN app_ux_device_thread_entry */</div><div style="text-align: left;">{</div><div style="text-align: left;"> MX_USB_PCD_Init(); </div><div style="text-align: left;"> HAL_PCDEx_PMAConfig(&hpcd_USB_DRD_FS, 0x00 , PCD_SNG_BUF, 0x40);</div><div style="text-align: left;"> HAL_PCDEx_PMAConfig(&hpcd_USB_DRD_FS, 0x80 , PCD_SNG_BUF, 0x80);</div><div style="text-align: left;"> HAL_PCDEx_PMAConfig(&hpcd_USB_DRD_FS, 0x03, PCD_SNG_BUF, 0xC0);</div><div style="text-align: left;"> HAL_PCDEx_PMAConfig(&hpcd_USB_DRD_FS, 0x81, PCD_SNG_BUF, 0x100);</div><div style="text-align: left;"> HAL_PCDEx_PMAConfig(&hpcd_USB_DRD_FS, 0x82, PCD_SNG_BUF, 0x140);</div><div style="text-align: left;"> ux_dcd_stm32_initialize((ULONG)USB_DRD_FS, (ULONG)&hpcd_USB_DRD_FS);</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE END app_ux_device_thread_entry */</div><div style="text-align: left;">}</div>
先调用MX_USB_PCD_Init()来初始化USB外设；然后使用HAL_PCDEx_PMAConfig（…）进行配置，该函数为STM32H563配置专用USB RAM内存中的PMA(packet memory area)，在本例中，端点为0 IN/OUT ( USB标准控制端点)、端点3 OUT (CDC数据输出点)、端点1 IN (CDC数据输 入端点)和控制端点2 IN ( CDC 命令端点）。PCD_SNG_BUF参数意味着我们为端点使用单个缓冲区，这是必要的，因为我们在双向模式下使用端点。最后，该函数的最后一个参数是PMA地址，缓冲区大小为64Bytes。
( S% I' H* W7 y% f
; j e& y* l6 ~* B
* E5 [* r$ [' h! c8 r* Q0 q/ m! B
使用内存的第一个地址来存储BTABLE，它是端点缓冲区的地址列表。BTABLE为每个端点存储8个字节。由于STM32H563有8个端点，因此它最多可以消耗64字节。
' U% Z- \% g' B9 Y2 y: O& a% J o9 d2 J
1 T6 z. ]. M8 W% G" o% R- r( v4 [
% ]" r; ]( D: C. q1 _! K在本例中，我们使用从0到3的端点，因此可以不使用剩余的其余部分。如果需要可以减少TX Ep 0缓冲区的偏移量，优化内存的使用。但是，按照这个表，您可以毫无问题地分配所有8个端点缓冲区。 ' @6 G' @ I5 U( m! J# V
- W) ^3 r6 @2 j; S8 A- k* r2 r
1 r0 h; l0 f/ u& Z
4 \+ H9 ]( |% Z1 O0 B9 fCDC类的配置描述符一般包含一个接口0(Interface 0)，一个控制接口，另外一个是数据接口(Interface 1)，除此之外，IAD(Interface Association Description)，这个是可选的，根据实际情况来确定是否需要。
! a8 r0 F: {5 y3 b+ G9 o. Z- `% C9 {9 H$ t$ z8 o6 Z' U4 ^
) m3 y( ]5 n, I) ?6 j: Q
, e% }5 S* l' x+ w1 Z下一个调用的函数是ux_dcd_stm32_initialize(…) ，它负责将HAL USB驱动程序链接到USBX应用程序。最后，我们调用HAL_PCD_Start(..)来启动 USB PCD外设。
( M( j S* F p7 N: {( B: I
3 L1 e, [% Y4 {
. s4 N7 ]# ^' a7 x) i/ {7 i
3 g% i! j1 B' N2 b7 j, M第四步：在app_usbx_device.c中MX_USBX_Device_Init(…)函数的最后用户代码部分，创建两个线程来处理数据的写和读，以及一个消息句柄，具体的代码如下，最后一个参数为TX_DONT_START，意思是任务先挂起，之后再启动。 . r/ O# ?5 J" p, U4 {* u3 q
- <div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN MX_USBX_Device_Init1 */</div><div style="text-align: left;"> /* Allocate Memory for the Queue */</div><div style="text-align: left;"> if (tx_byte_allocate(byte_pool, (VOID **) &pointer, APP_QUEUE_SIZE*sizeof(ULONG),</div><div style="text-align: left;"> TX_NO_WAIT) != TX_SUCCESS)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE BEGIN MAIN_THREAD_ALLOCATE_STACK_ERROR */</div><div style="text-align: left;"> return TX_POOL_ERROR;</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE END MAIN_THREAD_ALLOCATE_STACK_ERROR */</div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;"> /* Create the MsgQueue */</div><div style="text-align: left;"> if (tx_queue_create(&ux_app_MsgQueue, "Message Queue app", TX_1_ULONG,</div><div style="text-align: left;"> pointer, APP_QUEUE_SIZE * sizeof(ULONG)) != TX_SUCCESS)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> return TX_QUEUE_ERROR;</div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;">/* Allocate memory for the UX RX thread */</div><div style="text-align: left;">if (tx_byte_allocate(byte_pool, (VOID **) &pointer, UX_DEVICE_APP_THREAD_STACK_SIZE,</div><div style="text-align: left;"> TX_NO_WAIT) != TX_SUCCESS)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE BEGIN MAIN_THREAD_ALLOCATE_STACK_ERROR */</div><div style="text-align: left;"> return TX_POOL_ERROR;</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE END MAIN_THREAD_ALLOCATE_STACK_ERROR */</div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;">/* Create the UX RX thread */</div><div style="text-align: left;"> if (tx_thread_create(&ux_cdc_read_thread, "cdc_acm_read_usbx_app_thread_entry", usbx_cdc_acm_read_thread_entry,</div><div style="text-align: left;"> 1, pointer, UX_DEVICE_APP_THREAD_STACK_SIZE, UX_DEVICE_APP_THREAD_PRIO,</div><div style="text-align: left;"> UX_DEVICE_APP_THREAD_PREEMPTION_THRESHOLD, UX_DEVICE_APP_THREAD_TIME_SLICE,</div><div style="text-align: left;"> TX_DONT_START) != TX_SUCCESS)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE BEGIN MAIN_THREAD_CREATE_ERROR */</div><div style="text-align: left;"> return TX_THREAD_ERROR;</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE END MAIN_THREAD_CREATE_ERROR */</div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;"> </div><div style="text-align: left;">/* Allocate memory for the UX TX thread */</div><div style="text-align: left;">if (tx_byte_allocate(byte_pool, (VOID **) &pointer, UX_DEVICE_APP_THREAD_STACK_SIZE,</div><div style="text-align: left;"> TX_NO_WAIT) != TX_SUCCESS)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE BEGIN MAIN_THREAD_ALLOCATE_STACK_ERROR */</div><div style="text-align: left;"> return TX_POOL_ERROR;</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE END MAIN_THREAD_ALLOCATE_STACK_ERROR */</div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;">/* Create the UX TX thread */</div><div style="text-align: left;"> if (tx_thread_create(&ux_cdc_write_thread, "cdc_acm_write_usbx_app_thread_entry",</div><div style="text-align: left;">usbx_cdc_acm_write_thread_entry,</div><div style="text-align: left;"> 1, pointer, UX_DEVICE_APP_THREAD_STACK_SIZE, UX_DEVICE_APP_THREAD_PRIO,</div><div style="text-align: left;"> UX_DEVICE_APP_THREAD_PREEMPTION_THRESHOLD, UX_DEVICE_APP_THREAD_TIME_SLICE,</div><div style="text-align: left;"> TX_DONT_START) != TX_SUCCESS) //UX_DEVICE_APP_THREAD_START_OPTION</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE BEGIN MAIN_THREAD_CREATE_ERROR */</div><div style="text-align: left;"> return TX_THREAD_ERROR;</div><div style="text-align: left;"> /* USER CODE END MAIN_THREAD_CREATE_ERROR */</div><div style="text-align: left;"> }</div>
第五步：下面的usb_connect()函数是根据客户需要设计的。在PC端连接到设备端STM32H563，VBUS连接时触发中断后调用的函数（客户产品中把VBUS分压后连接到一个GPIO口，由于客户第一版本的PCB没有设计这部分电路，因此调试时使用按键中断替换了Device连接到PC的情况）。Usb_disconnect()函数，是处理STM32H563从PC断开的情况（调试时使用按键再次按下来替换VBUS断开的具体功能）。保留了信号量，程序处理中如果不使用这个信号量可以删除，具体请参考软件工程文件：
% K) C7 e" T: A$ r2 Q3 |& u- <div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN PFP */</div><div style="text-align: left;">void usb_connect(PCD_HandleTypeDef* hpcd) {</div><div style="text-align: left;"> HAL_PCD_Start(hpcd); </div><div style="text-align: left;"> USB_Device_State_Msg = START_USB_DEVICE;</div><div style="text-align: left;"> if (tx_queue_send(&ux_app_MsgQueue, &USB_Device_State_Msg, TX_NO_WAIT) != TX_SUCCESS)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> Error_Handler(); }</div><div style="text-align: left;"> if(tx_thread_resume(&ux_cdc_read_thread)==TX_THREAD_ERROR)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> Error_Handler(); }</div><div style="text-align: left;"> if(tx_thread_resume(&ux_cdc_write_thread)==TX_THREAD_ERROR)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> Error_Handler(); }</div><div style="text-align: left;">}</div><div style="text-align: left;">void usb_disconnect(PCD_HandleTypeDef* hpcd) {</div><div style="text-align: left;"> HAL_PCD_Stop(hpcd); </div><div style="text-align: left;"> USB_Device_State_Msg = STOP_USB_DEVICE;</div><div style="text-align: left;"> if (tx_queue_send(&ux_app_MsgQueue, &USB_Device_State_Msg, TX_NO_WAIT) != TX_SUCCESS)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> Error_Handler(); }</div><div style="text-align: left;"> if(tx_thread_suspend(&ux_cdc_read_thread)==TX_THREAD_ERROR)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> Error_Handler(); }</div><div style="text-align: left;"> if(tx_thread_suspend(&ux_cdc_write_thread)==TX_THREAD_ERROR) {</div><div style="text-align: left;"> Error_Handler();</div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;">}</div><div style="text-align: left;">void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin){</div><div style="text-align: left;"> if(KeyNumber==0) //please use the status of "VBUS connect and disconnect" to control program direction.</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> usb_connect(&hpcd_USB_DRD_FS); }</div><div style="text-align: left;"> if(KeyNumber==1)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> usb_disconnect(&hpcd_USB_DRD_FS); </div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;">}</div><div style="text-align: left;">void HAL_GPIO_EXTI_Falling_Callback(uint16_t GPIO_Pin){</div><div style="text-align: left;"> if(KeyNumber==0) //please use the status of "VBUS connect and disconnect" to control program direction.</div><div style="text-align: left;"> { </div><div style="text-align: left;"> usb_connect(&hpcd_USB_DRD_FS); }</div><div style="text-align: left;"> if(KeyNumber==1)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> usb_disconnect(&hpcd_USB_DRD_FS); </div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;">}</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE END PFP */</div>
第六步，在ux_device_cdc_acm.h文件并添加必要的头文件包含和函数声明: ! `3 I0 H% V: }6 w: v- L
- <div style="text-align: left;">/* Private includes ----------------------------------------------------------*/</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN Includes */</div><div style="text-align: left;">#include "app_usbx_device.h"</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE END Includes */</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN EFP */</div><div style="text-align: left;">#define APP_RX_DATA_SIZE 2048 </div><div style="text-align: left;">#define APP_TX_DATA_SIZE 2048</div><div style="text-align: left;">VOID usbx_cdc_acm_write_thread_entry(ULONG thread_input);</div><div style="text-align: left;">VOID usbx_cdc_acm_read_thread_entry(ULONG thread_input);</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE END EFP */</div>
第七步，在ux_device_cdc_acm.c添加私有变量并在“USBD_CDC_ACM_Activate”初始化。
1 T. l9 `6 A0 U. R' e* g! I- <div style="text-align: left;">/* Private define ------------------------------------------------------------*/</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN PD */</div><div style="text-align: left;">UX_SLAVE_CLASS_CDC_ACM *cdc_acm; </div><div style="text-align: left;">/* USER CODE END PD */</div><div style="text-align: left;">VOID USBD_CDC_ACM_Activate(VOID *cdc_acm_instance)</div><div style="text-align: left;">{</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN USBD_CDC_ACM_Activate */</div><div style="text-align: left;">cdc_acm = (UX_SLAVE_CLASS_CDC_ACM *)cdc_acm_instance; </div><div style="text-align: left;">//UX_PARAMETER_NOT_USED(cdc_acm_instance);</div><div style="text-align: left;">/* USER CODE END USBD_CDC_ACM_Activate */</div><div style="text-align: left;">return;</div><div style="text-align: left;">}</div>
这样，我们已经有了USB应用程序的功能。类资源在ux_device_cdc_acm.c文件中可用。 ' F5 J/ l; S5 W1 \; D+ S+ ^
) w: l+ `* s3 h2 }第八步：在“ux_device_cdc_acm.c”中定义线程的实现程序。
# u7 ~% Y. p0 g! _) f+ N- <div style="text-align: left;">/* USER CODE BEGIN 1 */</div> <div style="text-align: left;">5 V" _1 D1 i- m$ H
- </div><div style="text-align: left;">VOID usbx_cdc_acm_write_thread_entry(ULONG thread_input)</div><div style="text-align: left;">{</div><div style="text-align: left;"> ULONG tx_actual_length;</div><div style="text-align: left;"> const uint8_t message[] = "USBX Application Running!\r\n";</div><div style="text-align: left;"> while(1)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> ux_device_class_cdc_acm_write(cdc_acm, (UCHAR *)(message), sizeof(message), &tx_actual_length);</div><div style="text-align: left;"> tx_thread_sleep(100);</div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;">}</div><div style="text-align: left;">VOID usbx_cdc_acm_read_thread_entry(ULONG thread_input)</div><div style="text-align: left;">{</div><div style="text-align: left;"> /* Private Variables */</div><div style="text-align: left;"> ULONG rx_actual_length;</div><div style="text-align: left;"> uint8_t UserRxBuffer[64];</div><div style="text-align: left;"> while(1)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> if(cdc_acm != UX_NULL)</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> ux_device_class_cdc_acm_read(cdc_acm, (UCHAR *)UserRxBuffer, 64, &rx_actual_length);</div><div style="text-align: left;"> switch(UserRxBuffer[rx_actual_length-1])</div><div style="text-align: left;"> {</div><div style="text-align: left;"> case '1':</div><div style="text-align: left;"> break;</div><div style="text-align: left;"> case '0':</div><div style="text-align: left;"> break;</div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;"> } </div><div style="text-align: left;"> }</div><div style="text-align: left;">}</div>
04
9 k5 [- ~1 n& B5 p% w% Q对代码进行的测试
6 ]( {3 N# f( a, a: V/ k2 R对软件工程添加代码后就可以进入编译和调试环节。 5 e# {0 Q$ s' \; @
7 w% J0 q6 [" Z
客户第一版的硬件产品板上无PC13按键，要手动触发按键中断，需要在下面蓝色栏中写‘1’，然后按下键盘中的回车键来模拟按键按下的动作。（NUCLEO_H563ZI硬件有这个按键，可以直接使用这个按键来生成按键中断）。
8 }; u2 z4 z# W0 i" g$ `- x - v% V4 ?! d" h0 J
1 r" |. F$ s: I9 G- Q- `
或EXTI_SWIER1.SWI13中写1回车后： 7 t0 n1 n9 l7 S$ V B1 C
/ c; s1 p; y0 p1 e9 |" N
: G- f6 v% _8 n然后产生外部按键中断：
) R$ g7 q: }( q1 L: ~! n 3 @# y& r3 n+ e1 {( d, x
& t% E! B0 X7 y
使用USB线连接PC，并且程序全速运行后会看到识别的端口号：
, ?3 x! H; R# X, Y3 j 9 J9 T w1 o3 w* O
2 w# i; F! X4 E4 a2 l* L
代码运行后在PC端打开UART调试助手，可以看到从虚拟串口接收到的内容，然后PC发送“1”，在usbx_cdc_acm_read_thread_entry函数中设置断点就可以看到接收到的数据： 9 P0 Z" `7 a. L9 Y- ]' c
1 C& Z2 r( s* e
! I* @5 J6 w# |. T按键（Nucleo_H563ZI 上的 USER蓝色按键）第一次按下（模拟VBUS上电的动作）后启动（resume）usbx_cdc_acm_write_thread_entry和 usbx_cdc_acm_read_thread_entry任务，在第二次按键按下时挂起（suspend）那两个任务。
/ f+ {( I) H: n3 r# e9 v
& X2 e+ K) }: q w使用时需要根据情况修改HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_13)函数，以实现使用Vbus上电代替第一次按下Key的功能，Vbus掉电代替第二次按下Key的功能。
, c1 y8 k" f$ |$ h: ]1 D4 t9 X8 J
6 _- J4 R0 _( G+ W% [
! T# @2 S( i' d9 ?/ z# F, W' x
' r0 T: M0 ]9 W" C代码调试时Vbus上电（第一次按键）和Vbus下电（第二次按键）之间需要暂停程序，然后在调试状态下，在观察窗中修改KeyNumber的值从0到1；Vbus下电（第二次按键）后需要在窗口中改KeyNumber为0： ; R. I% Y5 e1 F7 o2 \; R
' _# h2 v* W0 [0 Z: |9 j- p
" \& P! P) D4 i" D& d8 V. m e) x( k3 s! G/ p
下面的功能在程序中预留了，如果后续程序开发中不使用可以删除。
8 r6 c! |/ D* n! D( S4 Q7 r7 q- <div style="text-align: left;">tx_queue_create(&ux_app_MsgQueue, "Message Queue app", TX_1_ULONG,</div><div style="text-align: left;">pointer, APP_QUEUE_SIZE * sizeof(ULONG))</div><div style="text-align: left;">tx_queue_send(&ux_app_MsgQueue, &USB_Device_State_Msg, TX_NO_WAIT)</div><div style="text-align: left;">tx_queue_receive（…）</div>
初次上电后，请全速运行代码，等待初始化完成，第一次按下按键后走usb_connect流程（vbus 上电，参考HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_13)处理函数，代码运行后PC端会看到具体的串口端口号。用串口调试助手测试过数据收发功能后，在调试中暂停代码运行，然后修改KeyNumber从0到1（在观察窗中直接修改后回车）。然后全速运行然后再次按下按键就会走usb_disconnect流程。之后再修改KeyNumber从1到0，再次按下按键（vbus上电），进入的设备枚举阶段… 6 }: q% j" u- e8 h. {% S$ B/ I
) x/ d& L% m# R/ ?: g
7 `6 ~! P1 r6 z" `
05
/ U. D) @0 c* Z& o& N. z6 ?9 D小结 * ?/ g% ^7 [" E$ T! C9 q/ M/ U) j, R i
具体的软件工程放在了附件中，使用NUCLEO_H563ZI，然后修改硬件就可以进行测试。
8 y; @; T5 b3 b2 @0 M( ^$ ~; o+ B; Q
- B. z4 v _0 _9 G |
STMCU-管管
发布时间：2025-2-24 09:28
微信公众号
手机版
