26

本帖最后由 creep 于 2017-9-28 22:37 编辑


         之前一直使用STM32的CDC虚拟串口和上位机进行数据通信，通常只枚举一个串口基本就能满足要求。但是STM32 USB提供了足够的的端点可以在需要的情况下枚举出多个串口供使用，最新跟着论坛大神飞哥  @wofei1314 玩了下多个串口的使用，然后我在STM32F769-DISCO 上测试了下多串口的移植，以便以后使用的时候可以参考。

         关于USB的使用ST的库文件里面提供很多的例子可以参考，除此之外官方也进行了不少USB的培训，没法参加的小伙伴可以看下培训的文档对USB有个基本的了解，然后找个板子把USB库中例子都跑一遍看下代码应该就会有个基本的了解。



0、复合设备


CDC 类设备在枚举过程中最主要的信息存储在配置描述符内：


 


  如上图所示， CDC 类的配置描述符一般包含两个接口 (Interface 0)，一个控制接口，另外一个是数据接口 (Interface 1 ), 除此之外，还有一个虚线指向的 IAD(Interface Association Description)，这个表示这个是不是可选的， 得根据实际情况来确定其是否真实存在。我们使用的CDC多串口要使用到IAD进行设置，通过IAD可以设置相应的接口枚举的设备类型
和使用的接口。 
  一般来说把多CDC 串口 叫做复合设备，和一个CDC串口相比，USB库要把设备描述符、控制描述符进行修改 ，多串口新增的端点也要进行初始化 接收发送函数也要根据相应的端点进行处理，PC端加载的驱动也要适当修改。


1、USB库修改



不同的芯片型号和不同的USB库配置可能有不少的区别，但是知道了需要修改哪里应该可以根据具体的情况进行操作，下面的移植是在STM32F769-DISCO
上由官方的HAL USB 库进行修改。默认是在一个CDC串口可以使用的前提下进行，关于一个CDC的移植可以参考官方代码或者使用Cubemx。

1)、2个VCP串口移植是在可以枚举出来一个VCP串口的工程上修改的，主要集中在USB CDC模式下的Class中文件及相应的头文件：

 


a)增加端点
一个VCP的时候使用3个非0端点（2个BULK，一个Interrupt），再增加3个非0端点用于枚举另一个VCP。

 

设置增加的端点的FIFO


 


b)对增加的端点进行相应的初始化操作，我测试的是STM32F769-DISCO 上面的USB 是高速接口


 


c)将设备描述符修改为复合设备模式


 


d)配置描述符，注意我使用的高速 USB模式，如果是全速或者其他速度模式选择相应的数组

 
此外还需要修改最大的接口数（好像2个VCP设置大于2即可）
因为USB库中使用了maclloc申请内存，要适当调整栈空间。

 

下面是枚举的过程和安装好驱动之后的设备管理器显示：


 
 


 


测试代码如下：

1.   while (1)
2.                 {
3.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP0\n",23);
4.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP1);
5.             HAL_Delay(1000);
6.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP1\n",23);
7.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP3);
8.             HAL_Delay(1000);      
9.                 }

USB收发测试效果如下（点开查看大图）：
 


具体发送方向为:


 


2)、3个VCP串口，

在上面的代码基础上简单修改之后可以很容易的枚举出来3个串口

 
测试代码如下：

1. while (1)
2.                 {
3.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP0\n",23);
4.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP1);
5.             HAL_Delay(1000);
6.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP1\n",23);
7.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP3);
8.             HAL_Delay(1000);     
9.             memcpy(TestBuff,"This message from VCP2\n",23);
10.                         USB2PC(TestBuff,23,CDC_IN_EP5);
11.             HAL_Delay(1000);       
12.                 }

USB收发数据测试如下（点开查看大图）：
 

 

2 、驱动INF文件

复合设备需要修改inf文件并手动加载驱动，此时要注意库文件中VID/PID和驱动里面的值一致。修改过的驱动可能会因为没有数字签名证书在某些系统上无法加载。如果是WIN10系统可以加载兼容驱动也可以正常通信。

测试代码：

 Two-VCP-HS.rar (1.19 MB, 下载次数: 396) 
 Three-VCP-HS.rar (1.19 MB, 下载次数: 245) 
 CDC-INF.rar (1.61 KB, 下载次数: 230) 

参考文档：
 USB CDC类入门培训 .pdf (1.92 MB, 下载次数: 648) 
 USB_IP及其库的使用.pdf (3.44 MB, 下载次数: 834) 
 USB_OTG_IP及其库的使用.pdf (1.54 MB, 下载次数: 396) 


推荐阅读：高速USB VCP和全速USB VCP 速度对比