[11] STM32F4 - CubeMx - USB VCP

W tym poście chciałbym przedstawić sposób wykonania Virtual Com Port z wykorzystanie układu Discovery.

[Źródło: http://www.st.com/en/evaluation-tools/stm32f4discovery.html]

Cube Mx:

Poniżej przejdę przez całe przygotowanie projektu w środowisku CubeMx.

W pierwszej kolejności należy włączyć sygnały RCC oraz diody led do sygnalizacji stanu pracy od PD12 do PD15.

Najważniejsze jest otrzymanie zegara dla USB o wartości 48MHz.

Dalej należy włączyć USB_OTG_FS w trybie Device Only:

Kolejnym elementem jest włączenie CDC w trybie VCP.

Ustawienia USB w części konfiguracyjnej:

USB Device:

Program:

Po wygenerowaniu przygotowanego projektu należy jeszcze zainstalować sterowniki dla VCP. Po tym po wgraniu wygenerowanego kodu układ powinien być wykryty jako VCP w komputrze.

Pliki projektu znajdują się pod tym linkiem.

W pierwszej kolejności należy do pliku main.c dołączyć plik usbd_cdc_if.h.

Drugim elementem jaki należałoby zrobić jest zwiększenie buforów danych w pliku usbd_cdc.h

1. /* CDC Endpoints parameters: you can fine tune these values depending on the needed baudrates and performance. */
2. #define CDC_DATA_HS_MAX_PACKET_SIZE                 256  /* Endpoint IN & OUT Packet size */
3. #define CDC_DATA_FS_MAX_PACKET_SIZE                 64  /* Endpoint IN & OUT Packet size */
4. #define CDC_CMD_PACKET_SIZE                         8  /* Control Endpoint Packet size */

Następnie zwiększyć należy bufor danych odebranych oraz wysłanych przez CDC. Najlepiej tego typu elementy wprowadzać wartość potęgi 2. Wartości wielkości bufora wprowadza się w pliku usbd_cdc_if.c.

1. /* USER CODE BEGIN PRIVATE_DEFINES */
2. /* Define size for the receive and transmit buffer over CDC */
3. /* It's up to user to redefine and/or remove those define */
4. #define APP_RX_DATA_SIZE  128
5. #define APP_TX_DATA_SIZE  128
6. /* USER CODE END PRIVATE_DEFINES */

No i teraz właściwie można przejść do kodu aplikacji głównej. W której nastąpi transmisja danych. Będzie ona dwustronna, cyklicznie będą przesyłane kolejne dane na komputer, natomiast niezależnie dane będą odbierane, i ponownie przesyłane na ekran.

Teraz należy ponownie wrócić do pliku usbd_cdc_if.c. W nim wprowadza się następujący kod, który pozwoli na odbieranie wysłanych danych.

1. volatile extern char string_rx[40];
3. //...
4. //...
5. //...
7. static int8_t CDC_Receive_FS (uint8_t* Buf, uint32_t *Len)
8. {
9.   /* USER CODE BEGIN 6 */
10.   strncpy(string_rx, (char*)Buf,*Len);
11.   string_rx[*Len] = 0;
12.   USBD_CDC_ReceivePacket(&hUsbDeviceFS);
13.   return (USBD_OK);
14.   /* USER CODE END 6 */
15. }

Teraz plik main.c. W kleje poniżej część pliku do końca funkcji main. Pozostałe pliki zostają takie jakie wygenerował CubeMx.

1. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
2. #include "main.h"
3. #include "string.h"
4. #include "stm32f4xx_hal.h"
5. #include "usb_device.h"
7. /* USER CODE BEGIN Includes */
8. #include "usbd_cdc_if.h"
9. /* USER CODE END Includes */
11. /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
12. I2C_HandleTypeDef hi2c1;
14. /* USER CODE BEGIN PV */
15. /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
16. char string_tx[64];
17. char string_rx[64];
18. /* USER CODE END PV */
20. /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
21. void SystemClock_Config(void);
22. void Error_Handler(void);
23. static void MX_GPIO_Init(void);
24. static void MX_I2C1_Init(void);
26. /* USER CODE BEGIN PFP */
27. /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
29. /* USER CODE END PFP */
31. /* USER CODE BEGIN 0 */
33. /* USER CODE END 0 */
35. int main(void)
36. {
37.   /* USER CODE BEGIN 1 */
38.   uint8_t i=0;
39.   uint8_t number=0;
40.   /* USER CODE END 1 */
42.   /* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/
44.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
45.   HAL_Init();
47.   /* Configure the system clock */
48.   SystemClock_Config();
50.   /* Initialize all configured peripherals */
51.   MX_GPIO_Init();
52.   MX_I2C1_Init();
53.   MX_USB_DEVICE_Init();
55.   /* USER CODE BEGIN 2 */
56.   /* USER CODE END 2 */
58.   /* Infinite loop */
59.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
60.   while (1)
61.   {
62.   /* USER CODE END WHILE */
64.       sprintf(string_tx, "USB Transmit %d\r\n", number);
65.       CDC_Transmit_FS((uint8_t*)string_tx, strlen(string_tx));
66.       number++;
67.       HAL_Delay(500);
69.       for(i=1;i<((uint8_t)(64-strlen(string_rx)));i++)
70.       {
71.           CDC_Transmit_FS((uint8_t*)string_rx, strlen(string_rx));
72.       }
74.       for(i=0;i<64;i++)
75.       {
76.           string_tx[i] = 0;
77.           string_rx[i] = 0;
78.       }
80.   /* USER CODE BEGIN 3 */
81.   }
82.   /* USER CODE END 3 */
83. }