利用STM32CUBE创建一个虚拟串口

利用STM32CUBE创建一个虚拟串口

由于现在的PC机大多都没有串口了，但PC机上的很多应用程序却使用串口，为了让PC机与STM32处理器进行通信，可以让STM32处理器，以串行方式与外界进行通信，再用CH340等芯片，实现USB转串口的功能，实现虚拟串口。不过这样做需要额外的芯片和相关电路，不很理想。

利用STM32处理器自身的USB功能，就可以实现虚拟串口。由于USB是一个很复杂的东西，所对应的代码很多，如果采用操作寄存器或标准库的方式，都要编写很多代码，也容易出错，而采用STM32CUBE就方便多了。

首先要利用STM32CUBE，选择芯片，比如芯片型号为STM32F103ZET6，如下图所示：

然后在Pinout选项页中，先选择“RCC”项，按下图设置：

再选择“USB”选项，按下图设置：

这一步的最后再选择“USB_DEBICE”，按下图设置：

下面要设置时钟，进入“Clock Configuration”选项页，按下图设置：

请注意：上图的设置必须保障给USB模块的时钟信号是精准的48MHz，不允许有偏差。然后进行工程设置，点击菜单项“Porject→Settings...”，这时将弹出一个对话框窗口如下：

在该对话框窗口上，输入工程名、工程存放的文件夹、所用的开发工具之后，点击“OK”按键，关闭该对话框。

最后点击菜单项“Porject→Generate Code”，生成工程。本人用的开发工具是IAR，打开该工程，如下图所示：

这个工程已经包含了不少文件，建立了基本的程序框架和初始化代码，只要进一步添加应用程序代码就可以了。下面将围绕虚拟串口进一步编写程序：

在这个工程中，有一个“usbd_cdc_if.c”文件，进行USB虚拟串口进行数据的发送和接收时，首先要在usbd_cdc_if.c文件中修改“APP_RX_DATA_SIZE”、“APP_TX_DATA_SIZE”两个宏，它们用于数据的接收和发送缓冲区的大小；然后要声明一个结构体（并初始化），其代码如下：USBD_CDC_LineCodingTypeDef LineCoding =

{

115200, /*baud rate*/

0x00, /*stop bits - 1*/

0x00, /*parity - none*/

0x08, /*nb. of bits 8*/

};

这段代码用于指示串口的基本设置。

在该文件的“CDC_Control_FS”函数中，在“CDC_SET_LINE_CODING:”下面，添加如下代码：pbuf[0] = (uint8_t)(LineCoding.bitrate);

pbuf[1] = (uint8_t)(LineCoding.bitrate >> 8);

pbuf[2] = (uint8_t)(LineCoding.bitrate >> 16);

pbuf[3] = (uint8_t)(LineCoding.bitrate >> 24);

pbuf[4] = LineCoding.format;

pbuf[5] = LineCoding.paritytype;

pbuf[6] = LineCoding.datatype;

这样之后，就可以使用虚拟串口了！

当需要发送数据时，先将要发送的数据放入一个数组中（假设该数组名为a，要发送的n个字节），然后用如下代码就可以发送数据：

CDC_Transmit_FS(a, n);

如果还需要读取上位机传来的数据，要修改usbd_cdc_if.c文件中的CDC_Receive_FS函数，该函数原本为：

static int8_t CDC_Receive_FS (uint8_t* Buf, uint32_t *Len)

{

/* USER CODE BEGIN 6 */

USBD_CDC_SetRxBuffer(hUsbDevice_0, &Buf[0]);

USBD_CDC_ReceivePacket(hUsbDevice_0);

return (USBD_OK);

/* USER CODE END 6 */

}

该函数在收到数据时，将被系统调用，它的两个参数分别指向接收缓冲区和接收到的数据字节长度。显然我们可以编写一段代码，将接收到的数据送到应用程序指定的内存区，比如进行如下修改：

static int8_t CDC_Receive_FS (uint8_t* Buf, uint32_t *Len)

{

/* USER CODE BEGIN 6 */

uint8_t i;

USBD_CDC_SetRxBuffer(hUsbDevice_0, &Buf[0]);

USBD_CDC_ReceivePacket(hUsbDevice_0);

for(i = 0; i < *Len; i++)

app_rx_buf[i] = Buf[i];//将收到的数据转移到app_rx_buf数组中

rx_f = TRUE;//将收到数据标志位置位，用以通知应用程序

return (USBD_OK);

/* USER CODE END 6 */

}

这样就可以进行数据的上传和下传了。