STM32F103 USB实现虚拟串口
STM32F103 USB实现虚拟串口
最近买了一个STM32F103C8T6最小核心板，使用CubeIDE无法识别该芯片，发现该芯片的flash是128Kbytes，ST的标准库是64Kbytes，奇怪啊！也许是国产替代的，国产化太先进了，导致原厂落后了，不认识先进的东西了。
只好又在某宝买了5.5元的STM32F103C6T6最小核心板，CubeID环境下正常工作和调试。感谢万能的某宝！最便宜的东西才能工作正常，好无语啊！
实验环境
STM32F103C6T6A最小系统板, CubeIDE 1.10.1, ST-LINK；
实验目的
实现USB的串口数据传输；
操作步骤
- cubeIDE建立工程并生成代码。
- 设置晶振RCC
- 设置SYS, 调试方式
- 设置USB，激活USB
- 设置Middleware, USB vitrual port,
- 保存并generate code，进行编译一遍，通常是不能编译通过的。
- 修改usb_cdc_if.h 文件
/* USER CODE BEGIN INCLUDE */
#define USB_REC_LEN 256 //定义USB串口接收字节数
extern uint8_t USB_RX_BUF[USB_REC_LEN];//接收缓冲
extern uint16_t USB_RX_STA;//接收标记
/* USER CODE END INCLUDE */`
- 修改usb_cdc_if.c文件
/* USER CODE BEGIN PV */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
uint8_t USB_RX_BUF[USB_REC_LEN];//接收缓冲,最大USB_REC_LEN个字节.
uint16_t USB_RX_STA=0;//接收状态标记（接收到的有效字节数量）
/* USER CODE END PV */
修改接收函数代码
static int8_t CDC_Receive_FS(uint8_t* Buf, uint32_t *Len)
{
if(*Len修改发送函数代码
uint8_t CDC_Transmit_FS(uint8_t* Buf, uint16_t Len)
{
uint8_t result = USBD_OK;
/* USER CODE BEGIN 7 */
uint32_t TimeStart = HAL_GetTick();
USBD_CDC_HandleTypeDef *hcdc = (USBD_CDC_HandleTypeDef*)hUsbDeviceFS.pClassData;
if(hcdc == 0) return USBD_FAIL; //避免未插入USB设备，出现死机的情况。
//if (hcdc->TxState != 0) return USBD_BUSY;
while(hcdc->TxState)
{
if(HAL_GetTick()-TimeStart > 10)
return USBD_BUSY;
else
break;
}
USBD_CDC_SetTxBuffer(&hUsbDeviceFS, Buf, Len);
result = USBD_CDC_TransmitPacket(&hUsbDeviceFS);
TimeStart = HAL_GetTick();
while(hcdc->TxState)
{
if(HAL_GetTick()-TimeStart > 10)
return USBD_BUSY;
}
/* USER CODE END 7 */
return result;
}
添加输出函数
#include
void USB_printf(const char *format, ...)//USB模拟串口的打印函数
{
va_list args;
uint32_t length;
va_start(args, format);
length = vsnprintf((char *)UserTxBufferFS, APP_TX_DATA_SIZE, (char *)format, args);
va_end(args);
CDC_Transmit_FS(UserTxBufferFS, length);
}
- 修改main.c
添加include文件
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "../../USB_DEVICE/App/usbd_cdc_if.h"
/* USER CODE END Includes */
修改main函数的while循环
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
//USB模拟串口的查寻接收处理
if(USB_RX_STA!=0)//判断是否有
{
//USB_printf("USB_RX:");//向USB模拟串口发字符串
CDC_Transmit_FS(USB_RX_BUF,USB_RX_STA);//USB串口：将接收的数据发回给电脑端
//USB_printf("\r\n");//向USB模拟串口发（回车）
USB_RX_STA=0;//数据标志位清0
memset(USB_RX_BUF,0,sizeof(USB_RX_BUF));//USB串口数据寄存器清0
}
}
/* USER CODE END 3 */
- 修改堆栈和堆；
11.修改编译优化
设置编译优化： Properties for F10****/ C/C++ Build / Settings / MCU GCC Compiler / Optimization \ Optimization level = “Optimize for size(-Os)”
否则会出现错误如下：
\tools\arm-none-eabi\bin\ld.exe: F103C6T6Atest.elf section
.text' will not fit in regionFLASH’ \tools\arm-none-eabi\bin\ld.exe: region
`FLASH’ overflowed by 1656 bytes collect2.exe: error: ld returned 1
exit status make: *** [makefile:68: F103C6T6Atest.elf] Error 1 “make
-j8 all” terminated with exit code 2. Build might be incomplete.
运行测试
1.设备管理器可以看到串口；
2.使用串口工具，发送接收数据正常。
CubeIDE1.10.1 环境下的源代码：https://download.csdn.net/download/qq_23313467/87824117
注意事项：
tip1：STM32F103C6T6的存储容量比较小，实现USB的虚拟串口基本上用完了内存和flash，如果再添加别的复杂功能，估计存储就不够了。参看了一下生成的hex文件，已经达到38k了！
tip2：程序重启后，需要硬件拔插一下USB接口，PC才能使用串口。加入下面代码可以避免这种情况。
/*USB 重新枚举函数
* 解决问题：每次下载完程序后都要重新拔插一次USB PC才能识别串口，这是由于芯片在下载完程序后没有重新枚举所导致的。需要在MCU上电后对USB进行关闭，PC才能重新枚举识别。
* 解决方法为将USB DP（PA12）引脚拉低一段时间后即可*/
void USB_Reset(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(100);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_12,GPIO_PIN_SET);
}