基于STM32F103的USB CDC数据包发送速率问题

旦丁中号 · 发表于 2018-5-7 10:51:20

我用STM Cube生成了USB CDC做虚拟串口的程序，然后测试发现每秒最多只能发送一千个左右的数据包到PC端串口助手上，请问这是固定的吗？还是有什么方法可以提高数据包的发送速率？谢谢~
Cube配置及程序工程见附件。

Cube_Conf.pdf (126.9 KB, 下载次数: 117)

mygod · 发表于 2018-5-7 10:51:21

本帖最后由 mygod 于 2018-5-16 11:32 编辑

旦丁中号发表于 2018-5-16 10:24
谢谢，不过这个软件好像用不了喔。
从标志位来看就是发送间隔过快了，然后出现了 USBD_BUSY 的情况

你这速度USB达不到，你这是间隔最小时间是250us了，你用UART 921600可以的。4K 频率每次发21字节可以达到的

yklstudent · 发表于 2018-5-7 11:45:08

楼主怎么测试的？？？？？？？？

旦丁中号 · 发表于 2018-5-7 13:19:45

yklstudent 发表于 2018-5-7 11:45
楼主怎么测试的？？？？？？？？

我是在程序里面每秒发送2000个数据包，但是在PC端只收到1000个左右。
在程序里面看是发送太快会在发送函数“CDC_Transmit_FS()”中返回“USBD_BUSY”

旦丁中号 · 发表于 2018-5-7 16:08:03

求助求助~~

sammy902583 · 发表于 2018-5-7 16:42:07

看起来您在HAL_SYSTICK_Callback()这边每1ms丢1byte出去, 所以速度会慢.
如果要以最快的throughput丢资料到host, 可以在每次传完封包就再送.
host收完资料会运行USBD_CDC_DataIn() 这个函式会再运行 hcdc->TxState = 0; , 所以您在main loop那边一直监看这个值, 当为0时就再send资料, 而且每次都传送送最大封包大小, 应该就会跑很快了.

uint8_t tx[64] = {0}; //测试用数据包
while (1) {
if (hcdc->TxState == 0) {
CDC_Transmit_FS(tx, sizeof(tx));
}
}

旦丁中号 · 发表于 2018-5-7 17:12:32

sammy902583 发表于 2018-5-7 16:42
看起来您在HAL_SYSTICK_Callback()这边每1ms丢1byte出去, 所以速度会慢.
如果要以最快的throughput丢资料 ...

谢谢您的建议~
但是用轮训的方法查看 hcdc->TxState == 0 然后来进行数据发送，出来的数据包发送速率也是每秒一千个左右。我实际的应用环境是 STM32F103 以 4000Hz 的频率读取外部传感器值，然后每读到一次值就通过 USB CDC 发送到上位机，数据包大小为 21 Bytes，然后发现 USB CDC 的发送速率跟不上。

sammy902583 · 发表于 2018-5-7 18:02:03

旦丁中号发表于 2018-5-7 17:12
谢谢您的建议~
但是用轮训的方法查看 hcdc->TxState == 0 然后来进行数据发送，出来的数据包发送速率也 ...

CDC用Bulk transfer是很快的, 正常来讲, 再怎么差的状况, 1秒几百KByte没问题, 不太可能一秒1~2000而已, 建议您可以改用别的板子单纯丢dummy data试试看.

旦丁中号 · 发表于 2018-5-7 18:12:54

sammy902583 发表于 2018-5-7 18:02
CDC用Bulk transfer是很快的, 正常来讲, 再怎么差的状况, 1秒几百KByte没问题, 不太可能一秒1~2000而已, ...

我感觉是每个数据包可以放比较大的数据量，但是我这边每个数据包只需要21个字节，主要是需要提高它的数据包发送速率，不知道可不可行

yklstudent · 发表于 2018-5-7 19:37:54

那是你使用的问题了，跟USB没关系；
楼主为什么21个字节一发，就不能攒够1K/10K再发

旦丁中号 · 发表于 2018-5-7 22:26:49

yklstudent 发表于 2018-5-7 19:37
那是你使用的问题了，跟USB没关系；
楼主为什么21个字节一发，就不能攒够1K/10K再发

我需要保证传感器采样的实时性，所以需要每次采样结束（4000Hz）后及时反馈到上位机进行处理。

旦丁中号 · 发表于 2018-5-9 08:59:00

继续求助

孟亮 · 发表于 2018-5-9 21:12:33

我用的3.5库版本。endp.c里有in-pack的回调函数，那个函数判断是否发完，没法万积蓄发，根那个1ms或5ms就没关系了。速率决定于sendbuffer大小，默认的2048大约70k/s，改大速度就会继续提升。

孟亮 · 发表于 2018-5-10 07:29:48

旦丁中号发表于 2018-5-7 22:26
我需要保证传感器采样的实时性，所以需要每次采样结束（4000Hz）后及时反馈到上位机进行处理。

可以试试采样后手动调用bulk的发送，就是发送或1ms函数里最后那三行，拷贝到端点buffer，设置发送字节，启动发送。这样就不用等那个1or5ms了

旦丁中号 · 发表于 2018-5-10 09:39:34

孟亮发表于 2018-5-9 21:12
我用的3.5库版本。endp.c里有in-pack的回调函数，那个函数判断是否发完，没法万积蓄发，根那个1ms或5ms就没 ...

你用的是STD库么？我用的是HAL库~

孟亮 · 发表于 2018-5-10 14:40:37

旦丁中号发表于 2018-5-10 09:39
你用的是STD库么？我用的是HAL库~

只要找那个同步函数和回调函数，按原子例程改就行了。endp.c里和hw_config里各一个

mygod · 发表于 2018-5-10 17:34:09

不用改了，是上位机软件问题，他不是给你返回BUSY了吗

mygod · 发表于 2018-5-10 17:36:11

mygod 发表于 2018-5-10 17:34
不用改了，是上位机软件问题，他不是给你返回BUSY了吗

再补充一句，STM32 USB 不是想发多快，就发多快的，如果PC主机取数据太慢了，你就卡了。

旦丁中号 · 发表于 2018-5-10 18:24:09

mygod 发表于 2018-5-10 17:36
再补充一句，STM32 USB 不是想发多快，就发多快的，如果PC主机取数据太慢了，你就卡了。

我PC端测试用的是原子的XCOM来接受数据的，也会出现接受数据太慢的情况吗？然后返回给我的BUSY是芯片程序跑的是时候返回的也

旦丁中号 · 发表于 2018-5-10 18:27:52

孟亮发表于 2018-5-10 14:40
只要找那个同步函数和回调函数，按原子例程改就行了。endp.c里和hw_config里各一个

原子例程里的虚拟串口实现和Cube里生成的实现方法好像不太一样，用的USB库函数也有些差别。试了一下原子的例程，发送数据包的速率比较快了，但是我还是比较想知道怎么调整我上面附件里面Cube生成的代码~

孟亮 · 发表于 2018-5-11 08:41:33

USB 回调和同步函数都是相同的，按照思路改一下，就ok的，这一步要自己迈~~

旦丁中号 · 发表于 2018-5-14 10:43:42

孟亮发表于 2018-5-11 08:41
USB 回调和同步函数都是相同的，按照思路改一下，就ok的，这一步要自己迈~~

不过我发现我现在用的STM32F103支持的是USB2.0全速模式，也就是USB1.1，这个协议支持的数据包发送间隔是1ms

a3748622 · 发表于 2018-5-14 11:07:36

直接while(CDC_Transmit_FS() != USBD_OK ); 间隔10MS丢数据，

然后，数据接收如果你是用串口助手的话，发送'\r'这个字符，你会发现，接收速度贼快，达到400KB/S左右

原因是，串口助手接收'\r'这个字符，窗口不需要刷新字符。如果你发送'1'，这些需要刷新窗口的字符就会很慢

所以，速度慢是串口助手的锅，不关你程序的事。

我试过刷新串口助手窗口最多达到40KB/S，无字符500KB/S

旦丁中号 · 发表于 2018-5-14 11:28:52

a3748622 发表于 2018-5-14 11:07
直接while(CDC_Transmit_FS() != USBD_OK ); 间隔10MS丢数据，

然后，数据接收如果你是用串口助手的 ...

谢谢你的提醒。不过我现在是需要一个更快的数据包传输速率，4000Hz的一个速度。
我之前是在STM32F103和PC端中间加了USB转串口芯片CP2102，看了CP2102的Datasheet，这个芯片的接口也是USB2.0全速模式的，然后STM32F103以4000Hz的速度通过UART（波特率921600）发送数据，PC端接收也竟然没有丢包

a3748622 · 发表于 2018-5-14 11:45:28

旦丁中号发表于 2018-5-14 11:28
谢谢你的提醒。不过我现在是需要一个更快的数据包传输速率，4000Hz的一个速度。
我之前是在STM32F103和P ...

数据量是多少？2000字节*4000每秒？

旦丁中号 · 发表于 2018-5-14 13:07:46

a3748622 发表于 2018-5-14 11:45
数据量是多少？2000字节*4000每秒？

我的数据是外接传感器的值，一个数据包21个字节~

a3748622 · 发表于 2018-5-14 15:07:56

旦丁中号发表于 2018-5-14 13:07
我的数据是外接传感器的值，一个数据包21个字节~

那就是81KB/S，也可以试试换不同的串口助手，写得好一点的串口助手应该能不丢包。

旦丁中号 · 发表于 2018-5-14 15:22:57

a3748622 发表于 2018-5-14 15:07
那就是81KB/S，也可以试试换不同的串口助手，写得好一点的串口助手应该能不丢包。

现在我觉得是USB CDC的数据包发送速率过快了，导致数据发送失败，不是串口助手的问题，我也试过用LabVIEW来接受我的数据，也是同样的问题

a3748622 · 发表于 2018-5-14 15:40:07

旦丁中号发表于 2018-5-14 15:22
现在我觉得是USB CDC的数据包发送速率过快了，导致数据发送失败，不是串口助手的问题，我也试过用LabVIEW ...

你说的过快
是一次发送数据过快
还是两次发送之间的间隔时间太短？

如果是两次之间的间隔，检查了标志位吗？

旦丁中号 · 发表于 2018-5-14 16:20:34

a3748622 发表于 2018-5-14 15:40
你说的过快
是一次发送数据过快
还是两次发送之间的间隔时间太短？

两次数据发送之间的间隔时间太短，也检查了标志位，会在发送函数“CDC_Transmit_FS()”中返回“USBD_BUSY”

a3748622 · 发表于 2018-5-14 18:14:04

你试试用这个，这个C#写的测速软件来的。

你检查了标志位的话应该跟发送间隔时间无关的。

因为测速软件能检测到你发送的数据。

旦丁中号 · 发表于 2018-5-16 10:24:11

a3748622 发表于 2018-5-14 18:14
你试试用这个，这个C#写的测速软件来的。

你检查了标志位的话应该跟发送间隔时间无关的。

谢谢，不过这个软件好像用不了喔。
从标志位来看就是发送间隔过快了，然后出现了 USBD_BUSY 的情况

旦丁中号 · 发表于 2018-5-23 17:49:44

mygod 发表于 2018-5-16 11:21
你这速度USB达不到，你这是间隔最小时间是250us了，你用UART 921600可以的。4K 频率每次发21字节可以达 ...

忙了其他东西好些天，今天重新试了一下，还是STM32F103以4000Hz每个数据包21字节通过USB CDC发送数据，然后windows上包括串口助手XCOM和我自己弄的LabVIEW程序都是只能每秒接收到1000个数据包，在Ubuntu上的串口助手就可以正常每秒接收到4000个数据包，好像真的是像你上面说的上位机的问题额。。

旦丁中号 · 发表于 2018-5-24 08:33:29

额，原子哥为什么帮我选了最佳答案了呢？我觉得选的这个答案也不对呀，我亲测在Ubuntu上可以达到我的这个USB传输速度的

yxylxj · 发表于 2020-8-9 17:32:37

孟亮发表于 2018-5-9 21:12
我用的3.5库版本。endp.c里有in-pack的回调函数，那个函数判断是否发完，没法万积蓄发，根那个1ms或5ms就没 ...

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