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1、本篇文章已经默认您已经会使用STM32CUBEMX生成CDC工程并测试通过了,如果你还不会可参考我的另一篇博客:STM32快速实现USB虚拟串口+回环测试+USB转TTL的功能
2、USB组合设备的编写需要具备一定的USB相关知识,如果你不了解,那么请先看一下我的这篇博客:STM32 USB相关知识扫盲
工程环境:
~~~~~~~~ 首先先用STM32CUBEMX生成CDC工程,并测试通过没有问题后,就可以着手开始下一步的修改,如果你还不了解CDC虚拟串口,那么可以参考文章开头链接第一条说明里的博客内容。
~~~~~~~~
这一步很简单的,就是修改usbd_desc.c
中的设备描述符数组USBD_FS_DeviceDesc
,将设备类型改为组合设备类型:
然后进入usbd_conf.c
文件中,找到USBD_LL_Init
函数,修改PMA端点初始化:
说一下PMA为什么这么改,目前我们用到的端点有:
所以一共10个端点,10x8=80字节,十六进制为0X50,所以端点的缓存地址就是从PMA偏移0X50地址处开始。
输入输出端点最大可配置为64字节的缓存,所以是自增0X40。
命令端点的缓存数据大小是8字节缓存,自增16字节是因为光用到了输入端点,输出端点没用但是占用PMA空间,所以是自增0X10。
如下图指示是8字节:
接下修改端点初始化,找到USBD_CDC_Init
函数,添加CDC2的端点初始化操作:
static uint8_t USBD_CDC_Init(USBD_HandleTypeDef *pdev, uint8_t cfgidx) { uint8_t ret = 0U; USBD_CDC_HandleTypeDef *hcdc; if (pdev->dev_speed == USBD_SPEED_HIGH) { /* Open EP IN */ USBD_LL_OpenEP(pdev, CDC_IN_EP, USBD_EP_TYPE_BULK, CDC_DATA_HS_IN_PACKET_SIZE); pdev->ep_in[CDC_IN_EP & 0xFU].is_used = 1U; /* Open EP OUT */ USBD_LL_OpenEP(pdev, CDC_OUT_EP, USBD_EP_TYPE_BULK, CDC_DATA_HS_OUT_PACKET_SIZE); pdev->ep_out[CDC_OUT_EP & 0xFU].is_used = 1U; } else { /* Open EP IN */ USBD_LL_OpenEP(pdev, CDC_IN_EP, USBD_EP_TYPE_BULK, CDC_DATA_FS_IN_PACKET_SIZE); pdev->ep_in[CDC_IN_EP & 0xFU].is_used = 1U; /* Open EP OUT */ USBD_LL_OpenEP(pdev, CDC_OUT_EP, USBD_EP_TYPE_BULK, CDC_DATA_FS_OUT_PACKET_SIZE); pdev->ep_out[CDC_OUT_EP & 0xFU].is_used = 1U; / +++lakun /* Open EP IN */ USBD_LL_OpenEP(pdev, CDC2_IN_EP, USBD_EP_TYPE_BULK, CDC_DATA_FS_IN_PACKET_SIZE); pdev->ep_in[CDC2_IN_EP & 0xFU].is_used = 1U; /* Open EP OUT */ USBD_LL_OpenEP(pdev, CDC2_OUT_EP, USBD_EP_TYPE_BULK, CDC_DATA_FS_OUT_PACKET_SIZE); pdev->ep_out[CDC2_OUT_EP & 0xFU].is_used = 1U; } /* Open Command IN EP */ USBD_LL_OpenEP(pdev, CDC_CMD_EP, USBD_EP_TYPE_INTR, CDC_CMD_PACKET_SIZE); pdev->ep_in[CDC_CMD_EP & 0xFU].is_used = 1U; / +++lakun /* Open Command IN EP */ USBD_LL_OpenEP(pdev, CDC2_CMD_EP, USBD_EP_TYPE_INTR, CDC_CMD_PACKET_SIZE); pdev->ep_in[CDC2_CMD_EP & 0xFU].is_used = 1U; pdev->pClassData = USBD_malloc(sizeof(USBD_CDC_HandleTypeDef)); if (pdev->pClassData == NULL) { ret = 1U; } else { hcdc = (USBD_CDC_HandleTypeDef *) pdev->pClassData; /* Init physical Interface components */ ((USBD_CDC_ItfTypeDef *)pdev->pUserData)->Init(); /* Init Xfer states */ hcdc->TxState = 0U; hcdc->RxState = 0U; if (pdev->dev_speed == USBD_SPEED_HIGH) { /* Prepare Out endpoint to receive next packet */ USBD_LL_PrepareReceive(pdev, CDC_OUT_EP, hcdc->RxBuffer, CDC_DATA_HS_OUT_PACKET_SIZE); } else { /* Prepare Out endpoint to receive next packet */ USBD_LL_PrepareReceive(pdev, CDC_OUT_EP, hcdc->RxBuffer, CDC_DATA_FS_OUT_PACKET_SIZE); / +++lakun /* Prepare Out endpoint to receive next packet */ USBD_LL_PrepareReceive(pdev, CDC2_OUT_EP, hcdc->RxBuffer, CDC_DATA_FS_OUT_PACKET_SIZE); } } return ret; }
注:这一步骤的修改都非常挂关键,好多人组合设备修改出错的原因就是在修改PMA这里出的问题!在本文章起始处的蓝色链接《STM32 USB知识扫盲》文中有对PAM的详细讲解,一定要仔细看一下并理解!
贴一下我修改好的两路CDC配置,修改过的地方都有+++lakun
样的标记:
/* USB CDC device Configuration Descriptor */ __ALIGN_BEGIN uint8_t USBD_CDC_CfgFSDesc[USB_CDC_CONFIG_DESC_SIZ] __ALIGN_END = { /*Configuration Descriptor*/ 0x09, /* bLength: Configuration Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_CONFIGURATION, /* bDescriptorType: Configuration */ USB_CDC_CONFIG_DESC_SIZ, /* wTotalLength:no of returned bytes */ 0x00, 0x04, /* bNumInterfaces: 4 interface */ /* +++lakun:一个CDC用到了连个接口,两个CDC就是4个接口 */ 0x01, /* bConfigurationValue: Configuration value */ 0x00, /* iConfiguration: Index of string descriptor describing the configuration */ 0xC0, /* bmAttributes: self powered */ 0x32, /* MaxPower 0 mA */ /*---------------------------------------------------------------------------*/ // // +++lakun: IAD(Interface Association Descriptor) // 0X08, // bLength: Interface Descriptor size,固定值 0X0B, // bDescriptorType: IAD,固定值 0X00, // bFirstInterface,第一个接口的起始序号 0X02, // bInterfaceCount,本IAD下的接口数量 0X02, // bFunctionClass: CDC,表明该IAD是一个CDC类型的设备 0X02, // bFunctionSubClass:子类型,默认即可 0X01, // bFunctionProtocol:控制协议,默认即可 0X02, // iFunction /*Interface Descriptor */ 0x09, /* bLength: Interface Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_INTERFACE, /* bDescriptorType: Interface */ /* Interface descriptor type */ 0x00, /* bInterfaceNumber: Number of Interface */ /* +++lakun:接口编号,从0开始 */ 0x00, /* bAlternateSetting: Alternate setting */ 0x01, /* bNumEndpoints: One endpoints used */ 0x02, /* bInterfaceClass: Communication Interface Class */ 0x02, /* bInterfaceSubClass: Abstract Control Model */ 0x01, /* bInterfaceProtocol: Common AT commands */ 0x00, /* iInterface: */ /*Header Functional Descriptor*/ 0x05, /* bLength: Endpoint Descriptor size */ 0x24, /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */ 0x00, /* bDescriptorSubtype: Header Func Desc */ 0x10, /* bcdCDC: spec release number */ 0x01, /*Call Management Functional Descriptor*/ 0x05, /* bFunctionLength */ 0x24, /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */ 0x01, /* bDescriptorSubtype: Call Management Func Desc */ 0x00, /* bmCapabilities: D0+D1 */ 0x01, /* bDataInterface: 1 */ /*ACM Functional Descriptor*/ 0x04, /* bFunctionLength */ 0x24, /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */ 0x02, /* bDescriptorSubtype: Abstract Control Management desc */ 0x02, /* bmCapabilities */ /*Union Functional Descriptor*/ 0x05, /* bFunctionLength */ 0x24, /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */ 0x06, /* bDescriptorSubtype: Union func desc */ 0x00, /* bMasterInterface: Communication class interface */ /* +++lakun:这里指示的是本CDC的通信接口编号 */ 0x01, /* bSlaveInterface0: Data Class Interface */ /* +++lakun:这里指示的是本CDC的数据接口编号 */ /*Endpoint 2 Descriptor*/ 0x07, /* bLength: Endpoint Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /* bDescriptorType: Endpoint */ CDC_CMD_EP, /* bEndpointAddress */ 0x03, /* bmAttributes: Interrupt */ LOBYTE(CDC_CMD_PACKET_SIZE), /* wMaxPacketSize: */ HIBYTE(CDC_CMD_PACKET_SIZE), CDC_FS_BINTERVAL, /* bInterval: */ /*---------------------------------------------------------------------------*/ /*Data class interface descriptor*/ 0x09, /* bLength: Endpoint Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_INTERFACE, /* bDescriptorType: */ 0x01, /* bInterfaceNumber: Number of Interface */ /* +++lakun:CDC1的数据接口编号 */ 0x00, /* bAlternateSetting: Alternate setting */ 0x02, /* bNumEndpoints: Two endpoints used */ 0x0A, /* bInterfaceClass: CDC */ 0x00, /* bInterfaceSubClass: */ 0x00, /* bInterfaceProtocol: */ 0x00, /* iInterface: */ /*Endpoint OUT Descriptor*/ 0x07, /* bLength: Endpoint Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /* bDescriptorType: Endpoint */ CDC_OUT_EP, /* bEndpointAddress */ 0x02, /* bmAttributes: Bulk */ LOBYTE(CDC_DATA_FS_MAX_PACKET_SIZE), /* wMaxPacketSize: */ HIBYTE(CDC_DATA_FS_MAX_PACKET_SIZE), 0x00, /* bInterval: ignore for Bulk transfer */ /*Endpoint IN Descriptor*/ 0x07, /* bLength: Endpoint Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /* bDescriptorType: Endpoint */ CDC_IN_EP, /* bEndpointAddress */ 0x02, /* bmAttributes: Bulk */ LOBYTE(CDC_DATA_FS_MAX_PACKET_SIZE), /* wMaxPacketSize: */ HIBYTE(CDC_DATA_FS_MAX_PACKET_SIZE), 0x00, /* bInterval: ignore for Bulk transfer */ // // +++lakun: IAD(Interface Association Descriptor) // 0X08, // bLength: Interface Descriptor size,固定值 0X0B, // bDescriptorType: IAD,固定值 0X02, // bFirstInterface,第一个接口的起始序号(第0、1编号的接口用于CDC1,现在是第二个CDC了,所以从2开始) 0X02, // bInterfaceCount,本IAD下的接口数量 0X02, // bFunctionClass: CDC,表明该IAD是一个CDC类型的设备 0X02, // bFunctionSubClass:子类型,默认即可 0X01, // bFunctionProtocol:控制协议,默认即可 0X02, // iFunction /*Interface Descriptor */ 0x09, /* bLength: Interface Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_INTERFACE, /* bDescriptorType: Interface */ /* Interface descriptor type */ 0x02, /* bInterfaceNumber: Number of Interface */ /* +++lakun:这里就是第二个CDC了,第0、1编号的接口给CDC1使用了,所以是2开始的 */ 0x00, /* bAlternateSetting: Alternate setting */ 0x01, /* bNumEndpoints: One endpoints used */ 0x02, /* bInterfaceClass: Communication Interface Class */ 0x02, /* bInterfaceSubClass: Abstract Control Model */ 0x01, /* bInterfaceProtocol: Common AT commands */ 0x00, /* iInterface: */ /*Header Functional Descriptor*/ 0x05, /* bLength: Endpoint Descriptor size */ 0x24, /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */ 0x00, /* bDescriptorSubtype: Header Func Desc */ 0x10, /* bcdCDC: spec release number */ 0x01, /*Call Management Functional Descriptor*/ 0x05, /* bFunctionLength */ 0x24, /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */ 0x01, /* bDescriptorSubtype: Call Management Func Desc */ 0x00, /* bmCapabilities: D0+D1 */ 0x01, /* bDataInterface: 1 */ /*ACM Functional Descriptor*/ 0x04, /* bFunctionLength */ 0x24, /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */ 0x02, /* bDescriptorSubtype: Abstract Control Management desc */ 0x02, /* bmCapabilities */ /*Union Functional Descriptor*/ 0x05, /* bFunctionLength */ 0x24, /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */ 0x06, /* bDescriptorSubtype: Union func desc */ 0x02, /* bMasterInterface: Communication class interface */ /* +++lakun:这里指示的是本CDC的通信接口编号 */ 0x03, /* bSlaveInterface0: Data Class Interface */ /* +++lakun:这里指示的是本CDC的数据接口编号 */ /*Endpoint 2 Descriptor*/ 0x07, /* bLength: Endpoint Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /* bDescriptorType: Endpoint */ CDC2_CMD_EP, /* bEndpointAddress */ 0x03, /* bmAttributes: Interrupt */ LOBYTE(CDC_CMD_PACKET_SIZE), /* wMaxPacketSize: */ HIBYTE(CDC_CMD_PACKET_SIZE), CDC_FS_BINTERVAL, /* bInterval: */ /*---------------------------------------------------------------------------*/ /*Data class interface descriptor*/ 0x09, /* bLength: Endpoint Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_INTERFACE, /* bDescriptorType: */ 0x03, /* bInterfaceNumber: Number of Interface */ /* +++lakun:CDC2的数据接口编号 */ 0x00, /* bAlternateSetting: Alternate setting */ 0x02, /* bNumEndpoints: Two endpoints used */ 0x0A, /* bInterfaceClass: CDC */ 0x00, /* bInterfaceSubClass: */ 0x00, /* bInterfaceProtocol: */ 0x00, /* iInterface: */ /*Endpoint OUT Descriptor*/ 0x07, /* bLength: Endpoint Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /* bDescriptorType: Endpoint */ CDC2_OUT_EP, /* bEndpointAddress */ 0x02, /* bmAttributes: Bulk */ LOBYTE(CDC_DATA_FS_MAX_PACKET_SIZE), /* wMaxPacketSize: */ HIBYTE(CDC_DATA_FS_MAX_PACKET_SIZE), 0x00, /* bInterval: ignore for Bulk transfer */ /*Endpoint IN Descriptor*/ 0x07, /* bLength: Endpoint Descriptor size */ USB_DESC_TYPE_ENDPOINT, /* bDescriptorType: Endpoint */ CDC2_IN_EP, /* bEndpointAddress */ 0x02, /* bmAttributes: Bulk */ LOBYTE(CDC_DATA_FS_MAX_PACKET_SIZE), /* wMaxPacketSize: */ HIBYTE(CDC_DATA_FS_MAX_PACKET_SIZE), 0x00, /* bInterval: ignore for Bulk transfer */ } ;
默认的HAL库函数是只针对一路CDC的情况,所以我们需要修改成多路CDC操作函数,将端口参数传递出来,一共有下面几个函数:
这几个函数的调用关系为:
CDC_Transmit_FS->
~~~~
USBD_CDC_TransmitPacket->
~~~~~~~~
USBD_CDC_DataOut->
~~~~~~~~~~~~
CDC_Receive_FS
USBD_CDC_DataOut
函数有一个参数是epnum
,这个是端点号,我们就可以使用该参数来区分是哪一路CDC!
所以USBD_CDC_DataOut
函数添加上epnum参数,改为:
USBD_CDC_TransmitPacket
函数改为:
USBD_CDC_ReceivePacket
函数改为:
CDC_Transmit_FS
函数改为:
CDC_Receive_FS
函数改为:
到此就已经修改完毕了,将USB接入电脑后,设备管理区会多出现一个USB复合设备和两个端口,这样就是成功了:
下面进行测试,使用串口助手同时对两路CDC进行收发测试效果如下:
互不影响,USB两路CDC成功!
如果你移植的时候将USB接入电脑后,设备管理器里面只会出现1路串口,那么可能是因为你先用的CDC单独的工程测试的,电脑已经默认枚举为了VCP,那么此时有两种办法解决:
我是用第二个办法解决的!
实现3路CDC修改步骤跟实现2路一样,首先是PMA端点的配置:
为什么要把CDC_DATA_FS_MAX_PACKET_SIZE
改成32呢?
现在我们算一下使用到的端点:
可以看到我们用到的端点很多,光算输入输出端点一共8个,每个端点最大占用64,那么就是512字节,而PMA一共才512字节,所以如果将端点缓冲设置为最大64字节的话,3路CDC串口缓存空间不够用!不改成32的话你会发现第1和2路串口收发没问题,而第三路串口返回的都是0!
如下图:
改成32后,效果如下:
三路虚拟串口收发数据互不影响,到这里就成功了!
ends…
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