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版本 | 日期 | 作者 | 修改内容 |
V1.0 | 2020-04-18 | gingko | 初次建立 |
STM32CubeMX教程二十一——虚拟串口
1. 新建工程:在主界面选择File–>New Project 或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR
2. 出现芯片型号选择,搜索自己芯片的型号,双击型号,或者点击Start Project进入配置
在搜索栏的下面,提供的各种查找方式,可以选择芯片内核、型号等等,可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为:STM32F407IGTx。
3. 配置RCC,使用外部时钟源
4. 配置调试引脚
5. 将LED对应的3个引脚(PI5,PI6,PI7)设置为GPIO_Output
6. 引脚模式配置
7. 配置USB_OTG_HS
8. 配置USB_Device
9. 打开USB中断
10. 时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频
11. 工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个,其他的默认即可 IDE我们使用的是 MDK5
12. 点击Code Generator,进行进一步配置
Copy all used libraries into the project folder
将HAL库的所有.C和.H都复制到所建工程中
Copy only the necessary library files
只复制所需要的.C和.H(推荐)
Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file
不复制文件,直接从软件包存放位置导入.C和.H
自行选择方式即可
13. 然后点击GENERATE CODE 创建工程
创建成功,打开工程。
STM32CubeMX教程二十一——虚拟串口
一、 实验目的与意义
了解STM32 USB SLAVE结构。
了解STM32 USB SLAVE特征。
掌握STM32 HAL库中USB SLAVE的配置方法。
掌握USB SLAVE VCP使用方法。
掌握Keil MDK集成开发环境使用方法。
二、 实验设备及平台
-
-
Micro USB线缆。
Keil MDK 开发平台。
STM32CubeMX开发平台。
装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。
三、 实验原理
1、USB_VCP设备
2、USB_CDC
USB2.0标准下定义了很多子类,有音频类,CDC类,HID,打印,大容量存储类,HUB,智能卡等等,这些在usb.org官网上有具体的定义,这里主要介绍通信类CDC。CDC(Communication Device Class)类是USB2.0标准下的一个子类,定义了通信相关设备的抽象集合。
USB的CDC类是USB通信设备类(Communication Device Class)的简称。CDC类是USB组织定义的一类专门给各种通信设备(电信通信设备和中速网络通信设备)使用的USB子类。根据CDC类所针对通信设备的不同,CDC类又被分成以下不同的模型:USB传统纯电话业务(POTS)模型,USBISDN模型和USB网络模型,其中USB传统纯电话业务模型又可分为直线控制模型(Direct Line Control Model)、抽象模型、电话模型。虚拟串口就属于USB传统纯电话业务模型下的抽象控制模型。
USB CDC类的通信部分主要包含三部分:枚举过程、虚拟串口操作和数据通信。其中虚拟串口操作部分并不一定强制需要,因为若跳过这些虚拟串口的操作,实际上USB依然是可以通信的。之所以会有虚拟串口操作,主要是我们通常使用PC作为Host端,在PC端使用一个串口工具来与其进行通信,PC端的对应驱动将其虚拟成一个普通串口,这样一来,可以方便PC端软件通过操作串口的方式来与其进行通信,但实际上,Host端与Device端物理上是通过USB总线来进行通信的,与串口没有关系,这一虚拟化过程,起决定性作用的是对应驱动,包含如何将每一条具体的虚拟串口操作对应到实际上的USB操作。需要注意的是,Host端与Device端的USB通信速率并不受所谓的串口波特率影响,它就是标准的USB2.0全速(12Mbps)速度,实际速率取决于总线的实际使用率、驱动访问USB外设有效速率(两边)以及外部环境对通信本身造成的干扰率等因素组成。
CDC类软件框架
如上图所示,黄色USB Device Core部分为USB设备库文件,属于中间件,它为USB协议栈的核心源文件,一般不需要修改:
USB Device Core中,Log/debug为打印/调试开关;
core为USB设备核心;
USB request中定义了枚举过程中各种标准请求的处理;
I/O request为底层针对USB通信接口的封装。
黄色USB Device Class部分为USB类文件,也属于中间件,USB设备库,目前ST DEMO中支持的类有HID, Customer HID, CDC, MSC, DFU, Audio, ST提供了这些类的源码框架,其他的Class或者是复合设备需要自己根据实际需求情况进行扩展或定制。如果用户需求只是需要一个标准类,比如CDC通信,那么最好就使用现成的代码,不需要做任何修改就可以实现这个CDC类通信的功能。
蓝色USB Device HAL Driver为HAL库部分,是对USB外设接口的封装,属于底层驱动,不需要修改,它分为PCD和LL Driver,PCD处于LL Driver之上。
洋红色USB Device Configuration为USB配置封装,位于USB底层HAL层驱动与中间件USB协议栈之间,一方面向上层(USB设备库)提供各种操作调用接口,另一方面,向底层USB驱动提供各种回调接口。正是由于它的存在,使得USB协议栈(USB设备库)与底层硬件完全分离,从而使USB设备库具有更加兼容所有STM32的通用性。USB Device Configuration为开放给用户的源文件,用户可以根据自己的某些特殊需要进行修改,也可以使用默认的源文件,假如没有任何特殊要求的话,我们使用默认即可。
Application为应用层,USB Device Class有可能将自己对应该的操作接口封装在一个操作数据结构中,由应用来具体实现这些操作,在系统初始化时,由应用将已经定义好的操作接口注册到对应的USB类中,比如usbd_cdc_if, 就这样,使得应用层的应用代码与属于中间件层的USB协议栈分离。同时,USB协议栈会将一些字符串描述符放到APP中,当USB初始化时将这些已经定义好的字符串通过指针初始化到USB协议栈中,以便后续需要时获取。
USB_CDC类详细内容可参考《USB_CDC类入门培训》。
3、USBD_VCP实验介绍
4、实验内容:
四、 实验程序
1. 主函数
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_USB_DEVICE_Init();
LED_GREEN_ON;
while (1)
{
}
}
2. 接受回调函数:
static int8_t CDC_Receive_HS(uint8_t* Buf, uint32_t *Len)
{
/* USER CODE BEGIN 11 */
USBD_CDC_SetRxBuffer(&hUsbDeviceHS, &Buf[0]);
USBD_CDC_ReceivePacket(&hUsbDeviceHS);
CDC_Transmit_HS(Buf,(uint16_t)(*Len));
return (USBD_OK);
/* USER CODE END 11 */
}
3. 发送函数
uint8_t CDC_Transmit_HS(uint8_t* Buf, uint16_t Len)
{
uint8_t result = USBD_OK;
/* USER CODE BEGIN 12 */
USBD_CDC_HandleTypeDef *hcdc = (USBD_CDC_HandleTypeDef*)hUsbDeviceHS.pClassData;
if (hcdc->TxState != 0){
return USBD_BUSY;
}
USBD_CDC_SetTxBuffer(&hUsbDeviceHS, Buf, Len);
result = USBD_CDC_TransmitPacket(&hUsbDeviceHS);
/* USER CODE END 12 */
return result;
}
五、 实验步骤
把仿真器与iCore3的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连);
将跳线帽插在USB_UART;
把iCore3通过Micro USB线与计算机相连,为iCore3供电;
打开Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程;
烧写程序到iCore3上;
打开Commix串口终端(注:Commix使用方法见附录);
也可以进入Debug 模式,单步运行或设置断点验证程序逻辑。
六、 实验现象