《M144Z-M3最小系统板使用指南——STM32F103版》第五十六章 USB虚拟串口（Slave）实验

正点原子运营

第五十六章 USB虚拟串口（Slave）实验

1）实验平台：正点原子 M144Z-M3 STM32F103最小系统板

2) 章节摘自【正点原子】M144Z-M3最小系统板使用指南——STM32F103版

3）购买链接:https://detail.tmall.com/item.htm?&id=609293737870

4）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/boar ... _mini_sysboard.html

5）正点原子官方B站：https://space.bilibili.com/394620890

6）正点原子STM32技术交流QQ群:725095144

本章将介绍使用STM32F103作为USB从设备，虚拟出串口与PC进行通信。通过本章的学习，读者将学习到STM32F103作为USB从设备虚拟出串口的使用。

本章分为如下几个小节：

56.1 硬件设计

56.2 程序设计

56.3 下载验证

56.1 硬件设计

56.1.1 例程功能

1. 回显虚拟串口接收到的数据

2. 每间隔一定时间，虚拟串口发送一段提示信息

3. LED0闪烁，提示程序正在运行

56.1.2硬件资源

1. LED

       LED0 - PB5

2. 正点原子2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块

3. USB

       USB_DM - PA11

       USB_DP - PA12

56.1.3 原理图

请见第60.1.3小节中USB接口与MCU的连接原理图的相关内容。

56.2 程序设计

56.2.1 ST的USB设备驱动库

请见第60.2.1小节中ST的USB设备驱动库的相关内容。

56.2.2 实验应用代码

本章实验的应用代码，如下所示：

1. int main(void)
   
2. {
   
3.     /* 仅保留关键代码，其余代码省略 */
   
4.    
   
5.     /*初始化USB */
   
6.    USBD_Init(&USBD_Device, &VCP_Desc, 0);
   
7.     /* 添加类 */
   
8.    USBD_RegisterClass(&USBD_Device, USBD_CDC_CLASS);
   
9.     /* 为CDC类添加回调函数 */
   
10.    USBD_CDC_RegisterInterface(&USBD_Device, &USBD_CDC_fops);
    
11.     /* 开启USB */
    
12.    USBD_Start(&USBD_Device);
    
13.    
    
14.     while(1)
    
15.     {
    
16.          /* 连接状态改变 */
    
17.          if (device_sta != g_device_state)
    
18.          {
    
19.              if (device_sta == 1)
    
20.              {
    
21.                  lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "USB Connected   ", RED);
    
22.                  LED1(0);
    
23.              }
    
24.              else
    
25.              {
    
26.                  lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "USB Disconnected ", RED);
    
27.                  LED1(1);
    
28.              }
    
29.              device_sta = g_device_state;
    
30.          }
    
31.          
    
32.          /* 接收到数据 */
    
33.          if (g_usb_usart_rx_sta & 0x8000)
    
34.          {
    
35.              len = g_usb_usart_rx_sta & 0x3FFF;
    
36.              usb_printf("\r\n您发送的消息为：\r\n");
    
37.              cdc_vcp_data_tx(g_usb_usart_rx_buffer, len);
    
38.              usb_printf("\r\n\r\n");
    
39.              g_usb_usart_rx_sta = 0;
    
40.          }
    
41.          else
    
42.          {
    
43.              if ((times % 5000) == 0)
    
44.              {
    
45.                  usb_printf("\r\n正点原子 \
    
46.                              M144Z-M3最小系统板STM32F103版 \
    
47.                              USB虚拟串口实验\r\n");
    
48.                  usb_printf("正点原子@ALIENTEK\r\n\r\n\r\n");
    
49.              }
    
50.              if ((times % 200) == 0)
    
51.              {
    
52.                  usb_printf("请输入数据，以回车键结束\r\n");
    
53.              }
    
54.              if ((times % 30) == 0)
    
55.              {
    
56.                  LED0_TOGGLE();
    
57.              }
    
58.              times++;
    
59.          }
    
60.          
    
61.          delay_ms(10);
    
62.     }
    
63. }

复制代码

从上面的代码中可以看出，在调用完USB设备驱动库中相关的初始化函数后便等待USB虚拟串口接收数据，若接收到数据变通过函数usb_printf()将数据发送出去，usb_printf()的实现如下所示：

1. /**
   
2. *@brief   通过 USB 格式化输出函数
   
3. *@note    通过USB VCP实现printf输出
   
4. *          确保一次发送数据长度不超USB_USART_REC_LEN字节
   
5. *@param   格式化输出
   
6. *@retval  无
   
7. */
   
8. void usb_printf(char *fmt, ...)
   
9. {
   
10.     uint16_t i;
    
11.    va_list ap;
    
12.    va_start(ap, fmt);
    
13.    vsprintf((char *)g_usb_usart_printf_buffer, fmt, ap);
    
14.    va_end(ap);
    
15.     i = strlen((const char *)g_usb_usart_printf_buffer);   /* 此次发送数据的长度 */
    
16.    cdc_vcp_data_tx(g_usb_usart_printf_buffer, i);         /* 发送数据 */
    
17. }

复制代码

56.3 下载验证

在完成编译和烧录操作后，可以看到LCD上显示了本实验的相关实验信息，此时可以将开发板通过USB接口与PC进行连接，待PC自动完成驱动安装后，便可看到PC上多出了一个端口设备，此时可以通过串口调试助手与该端口进行通信，可以看到无论串口调试助手发送任何数据，都会在串口调试助手的接受区看到发送出去的数据，这是因为STM32F103将虚拟串口接收到的数据通过虚拟串口发送回去，实现了“回显”的效果。