串口調試在項目中被使用越來越多，串口資源的緊缺也變的尤為突出。很多本本人群，更是深有體會，不準備一個USB轉串口工具就沒辦法進行開發。

　　了解USB虛擬串口，為了在項目中用一下這個USB，調試方便一些，供電可直供。公司以后的產品開發就基于STM32這個平臺，從contex_M3到contex-M4。不管速度、功耗、價格、采購的方便性都有競爭力，不想再修改了（除非它無法滿足要求）。

　　STM32基本上都帶有USB串口。如果不把它用上而另外加一個USB轉串口單元，未免顯得太落后了而且也是一種資源的浪費。順便說一下，根據公司的狀況，合適的才是好的。以前一直用TI的，從430到ARM到28XX。這個ST的包含了以前的所有，TI的ARM速度比較慢，而它的普通的DSP的速度與M4相當，有些還比不過M4，耗電卻驚人，何況M4帶了浮點后比定點在某些地方要快很多。難怪TI在推M4時故意將頻率放慢，DSP功能減少，我想各個公司都有自已的考慮吧。而ST就把CMOS傳感器接口也放進去。趕明兒啥時有空了再做塊PCB試試。ST最讓人不爽的是它的開發例程做的太淺，例如超速USB2。0，CMOS接口資料幾乎沒有，TCP/IP也淺嘗即止，網頁也設計得世界上最爛，讓人找個芯片，找個資料很累。在應用上比NXP差遠了，畢竟有個ZLG幫忙，FREESCALE在網絡通訊方面的應用做得最好，看他們的TCP/IP源代碼是一種享受。看來做芯片是ST的強項，做應用還非常有待加強。

　　說明：

　　1.跳過驅動。使用低速傳輸。最大可以設為921000即100KB/S。應該也差不多了。只傳一些簡單的東西。因為我們工作的重點是工業控制，無需高速，而我們是以完成任務為主要目的。而不是非要學什么東西，完成任務才是第一重要的。

　　2.由于例程中沒有操作系統支持，也許以后可以用keil的操作系統。比較簡單，最重要的是ucOS不支持M4的浮點運算。當然對于M3我們可以將USB部分移到ucOS上。而對于M4，我們直接用KeilOS，不想花很大力氣去做OS移植了。

　　總是先從main開始

　　Set_System（）;///設置系統

　　Set_USBClock（）;///設置USB時鐘

　　USB_Interrupts_Config（）;///配置USB中斷

　　USB_Init（）;///USB初始化

　　while（1）

　　{

　　if（（count_out！=0）&&（bDeviceState==CONFIGURED））

　　{

　　USB_To_USART_Send_Data（&buffer_out［0］，count_out）;//如果有數據將它發送到串口中去

　　count_out=0;/////發送完后這個清零

　　}

　　}

　　初看一下，還算比較好理解，但是由于這個例子好象只有發，沒有收。我想它的收大約在中斷中進行的（也就是串口向USB發的過程，估計在串口中斷中進行，后面我們可以再分析，不行可能需要自行加上這部分代碼，希望不要這樣）

　　我們還是一條一條的來看，首先看Set_System（）這個函數，如果沒猜錯的話，應該是設置時鐘吧。

　　果然如此，我們下面一條一條看一下，它先是允許外部晶振---這里哆嗦一下，外部晶振我公司采用12M。而一般開發版采用8M。所以配置stm32f10x_conf.h文件中，要將外部晶振頻率從8000000改為12000000。

　　然后，等外部晶振起來，如果晶振沒焊接好，此時就會死在這里。如果你一運行就死，可找一下這個地方。

　　然后它做下列工作：

　　允許FLASH取指緩沖

　　FLASH時鐘分頻2倍-------這是否意味著FLASH的時鐘是36M呢，記得好象有ST的文章中說FLASH可工作在50M的時鐘下。

　　系統頻率HCLK配置成SYSCLK

　　APB2的時鐘配置成SYSCLK不分頻

　　APB1的時鐘配置成2分頻。但要注意它下面的定時器2，3，4。。頻率仍是72M因有倍頻

　　ADC的時鐘配置成6分頻，即它是12MHz。注意AD需13.5個時鐘完成意味著差不多1us可完成一次AD轉換。

　　PLL配置成9倍頻。8X9=72MHz。注意到對于12MHz就只能是6了。此處一定要注意。

　　允許PLL然后等PLL都OK了再做別的。--此后由PLL進行工作而不是HSI。

　　然后，我們要允許GPIOA，GPIOB和串口的時鐘。因為我們只用到了這幾個資源。當然USB是另外的，我想總會在某個地方允許的。下面這個就不好理解了：

　　RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIO_DISCONNECT，ENABLE）;這個叫允許USB斷開線。從原理圖上看好象是PE7來控制的。因為PE7連接到一個DP+的一個上拉電阻控制的三極管上面。請參考原理圖。但是比較奇怪的是在platform_config.h中有下列定義：

　　#defineRCC_APB2Periph_GPIO_DISCONNECTRCC_APB2Periph_GPIOD

　　它將這個設為端口D。所以這個USB斷開引腳到底是由誰來控制的還未確定。這里留下一個問號，等以后再解決。

　　接下來，將USB的斷開腳配置成上拉的。這也就意味著在開始時，這個上拉電阻使得三極管導通，從而使這個DP腳被加了一個1.5K的電阻，可以開始枚舉的。再看這個斷開腳指的是哪一個腳，它不是PD9就是PB14。怎么也沒有PE7的說法（原理圖）。所以這里就有點不知所以然了。難道這個原理圖與程序有沖突？

　　接下來配置PA10為輸入浮空，配置PA9為PP輸出。這兩個腳是串口。這個是正確的。我們幾孚所有的板子都用UART0，它就是這兩個腳的。至此這個部分結束了。

　　下面再來看第2個函數Set_USBClock（）-------兩句話：

　　RCC_USBCLKConfig（RCC_USBCLKSource_PLLCLK_1Div5）;/*EnableUSBclock*/

　　RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_USB，ENABLE）;72M除1。5=48然后允許USB的時鐘。這個要看一下數據手冊。從數據手冊比較好理解。它是直接從PCLK中除一個數，可以除1也可以除1.5.。這段還是比較好理解的。

　　再看第3個函數USB_Interrupts_Config（）-------配置USB中斷

　　在該函數中使能了兩個中斷，一個是USB，一個是串口。至于中斷放在RAM或FLASH當然一般是后者，所以在這也就沒有什么意義了。串口優先級為1，USB為0。中斷分組中我們將一位作為可重入的優先組，另3位作為優先級組。由于一個為0一個為1，故這兩個中斷都不會相互被另一個中斷打斷。

　　現在既然允許了兩個中斷，估計在中斷中將做很多事情，大多數事情都在中斷中完成的。這個中斷程序等一會馬上就來解讀。最后是USB_Init（）這個函數了。在這是里先看到：

　　pInformation=&Device_Info;這個是設備資料部分，里面的全部變量，靜態的。pInformation-》ControlState=2;

　　pInformation是一個指向Device_Info的指針。不知為什么要這樣大費周折。不可以直接這樣寫嗎：

　　Device_Info.ControlState=2

　　接下來：

　　pProperty=&Device_Property;

　　pUser_Standard_Requests=&User_Standard_Requests;pProperty是一個指針，指向DEVICE_PROP這個是設備屬性部分

　　設備屬性部分包含一些方法，即函數。也包括兩個參數，一個是接收區的緩沖區地址，一個是最大的包的長度。都是用字節表示的。

　　這個屬性是一個通用的屬性，它指以相當于實例化套到USB這個頭上去。故我們在這里看上去運行一個pProperty-》Init（）;實際上運行的是DEVICE_PROP中的Virtual_Com_Port_init（）這個函數。我們看在這個函數中做了什么：

　　Get_SerialNum（）;設置芯片序列號，將描述符中的例如STM等字符串修改沒太大意義。

　　PowerOn（void）先使能芯片（三極管B極變高）強迫USB復位。再將全部USB中斷都屏蔽后，將中斷清除，最后再允許以下中斷：CNTR_RESETM|CNTR_SUSPM|CNTR_WKUPM;

　　接下來，再一次清除中斷標志，然后使能中斷（CNTR_CTRM|CNTR_SOFM|CNTR_RESETM）這幾個中斷就是復位中斷，正確傳輸中斷，SOF中斷

　　配置串口至缺省狀態---在這里波特率被設為9600，并且允許了接收中斷。發送中斷沒有允許。

　　將當前的狀態定義為未連接狀態。bDeviceState=UNCONNECTED;什么時候連接不知道。

　　至此，初始化結束。我們現在要看的是中斷函數了。中斷函數不外于一個是串口的接收中斷。串口的發送中斷是沒有允許的。

　　串口是如何發送的呢？它直接寫串口寄存器，顯然如果有大量數據發送時就會出問題的。因為它根本不判斷是否發送緩沖區為空。因此，感覺這個程序要進行大量的數據交互不可能，最多是敲打一下鍵盤可能還差不多。

　　看它的庫中的函數：直接發送，也不管是否空。難道它有16字節緩沖嗎？沒有。voidUSART_SendData（USART_TypeDef*USARTx，u16Data）{

　　/*TransmitData*/

　　USARTx-》DR=（Data&（u16）0x01FF）;}

　　先從簡單的看起，串口的接收中斷，它在哪里呢？發現它在stm32f10x_it.c中有如下：

　　USART_To_USB_Send_Data（）;表示從串口向USB端發送數據。

　　再看這個定義如下：

　　voidUSART_To_USB_Send_Data（void）{

　　if（USART_InitStructure.USART_WordLength==USART_WordLength_8b）{

　　buffer_in［count_in］=USART_ReceiveData（USART1）&0x7F;}

　　elseif（USART_InitStructure.USART_WordLength==USART_WordLength_9b）{

　　buffer_in［count_in］=USART_ReceiveData（USART1）;}

　　count_in++;

　　UserToPMABufferCopy（buffer_in，ENDP1_TXADDR，count_in）;SetEPTxCount（ENDP1，count_in）;SetEPTxValid（ENDP1）;}

　　輸入的數據長度++即count_in++

　　將收到的數據拷貝到端口1的發送緩沖區中。設置發送緩沖區的長度

　　發送數據，它是從ENDP1發送。

　　我相信，發送完后，這個count_in會被清零。

　　果然，在EP1_IN_Callback（）函數中，它被清零。

　　最后，我們就來看一下USB的中斷。USB的中斷入口有一個還是多個？它有一個高優先級中斷和一個低優先級中斷。應該只用其中一個。

　　看程序中有下列：

　　voidUSB_LP_CAN_RX0_IRQHandler（void）{

　　USB_Istr（）;}

　　這個說明，在程序中將USB設為相對低的優先級中斷。回想起我們好象在什么地方這樣設過？果然，在USB_Interrupts_Config（）中，有這么一段：

　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USB_LP_CAN_RX0_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

　　所以所有的中斷都是進到這個中斷中去了。趕緊看一看，這個是怎么處理的？它被發現在usb_istr.c中。我想所有的最麻煩的部分就是比較精彩的部分應該就在這里了（對初學者）下面我們就來分析這個部分，分析完之后就可以回去了，做完今天的工作。因為精彩，所以拷貝在下面了：

　　voidUSB_Istr（void）{

　　wIstr=_GetISTR（）;

　　#if（IMR_MSK&ISTR_RESET）

　　if（wIstr&ISTR_RESET&wInterrupt_Mask）{

　　_SetISTR（（u16）CLR_RESET）;Device_Property.Reset（）;#ifdefRESET_CALLBACK

　　RESET_Callback（）;#endif}#endif

　　/*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*/

　　#if（IMR_MSK&ISTR_DOVR）

　　if（wIstr&ISTR_DOVR&wInterrupt_Mask）{

　　_SetISTR（（u16）CLR_DOVR）;#ifdefDOVR_CALLBACK

　　DOVR_Callback（）;#endif}#endif

　　/*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*/

　　#if（IMR_MSK&ISTR_ERR）

　　if（wIstr&ISTR_ERR&wInterrupt_Mask）{

　　SetISTR（（u16）CLR_ERR）;#ifdefERR_CALLBACK

　　ERR_Callback（）;#endif}#endif

　　/*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*/#if（IMR_MSK&ISTR_WKUP）

　　if（wIstr&ISTR_WKUP&wInterrupt_Mask）{

　　_SetISTR（（u16）CLR_WKUP）;Resume（RESUME_EXTERNAL）;#ifdefWKUP_CALLBACK

　　WKUP_Callback（）;#endif}#endif

　　/*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*/#if（IMR_MSK&ISTR_SUSP）

　　if（wIstr&ISTR_SUSP&wInterrupt_Mask）{

　　/*checkifSUSPENDispossible*/if（fSuspendEnabled）{

　　Suspend（）;}else{

　　/*ifnotpossiblethenresumeafterxxms*/Resume（RESUME_LATER）;}

　　/*clearoftheISTRbitmustbedoneaftersettingofCNTR_FSUSP*/_SetISTR（（u16）CLR_SUSP）;#ifdefSUSP_CALLBACK

　　SUSP_Callback（）;#endif}#endif

　　/*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*/#if（IMR_MSK&ISTR_SOF）

　　if（wIstr&ISTR_SOF&wInterrupt_Mask）{

　　_SetISTR（（u16）CLR_SOF）;

　　bIntPackSOF++;

　　#ifdefSOF_CALLBACK

　　SOF_Callback（）;#endif}#endif

　　/*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*/#if（IMR_MSK&ISTR_ESOF）

　　if（wIstr&ISTR_ESOF&wInterrupt_Mask）{

　　_SetISTR（（u16）CLR_ESOF）;

　　/*resumehandlingtimingismadewithESOFs*/

　　Resume（RESUME_ESOF）;/*requestwithoutchangeofthemachinestate*/#ifdefESOF_CALLBACK

　　ESOF_Callback（）;#endif}#endif

　　/*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*/#if（IMR_MSK&ISTR_CTR）

　　if（wIstr&ISTR_CTR&wInterrupt_Mask）{

　　/*servicingoftheendpointcorrecttransferinterrupt*//*clearoftheCTRflagintothesub*/CTR_LP（）;

　　#ifdefCTR_CALLBACK

　　CTR_Callback（）;#endif}#endif

　　}/*USB_Istr*/

　　下面象城管一樣，逐一分拆每戶。

　　wIstr=_GetISTR（）;得到中斷的原因，這個根本不是函數，而是得到ISTR的值。

　　由于我們沒有外掛復位，故外掛的復位就不進行了。我們只處理這個：voidVirtual_Com_Port_Reset（void），這個函數在usb_prop.c這個文件中。它的目的是恢復上電時的缺省設置。這個我們就不去深究了。因為好象也沒有必要。

　　首先將全局變量pInformation（它定義在初始化中usb_init.c）中的配置值置為0表示設備還沒配置過。（這個變量猜想應該在枚舉之類的地方用于判斷是否已枚舉過）其次將當前的特征值賦值Virtual_Com_Port_ConfigDescriptor［7］。（含義先不管它）然后再將當前的通訊口設為端口0即pInformation-》Current_Interface=0;端口0大約就是控制口吧。

　　接下來設置緩沖表的地址或寄存器為00。這個我們暫不管它含義是什么放一邊去。

　　再接下來，初始化三個端口，它們是端口0，1和2。其中端口0是控制口，端口1是發送口，端口3是接收口。

　　在.h中定義了緩沖區表的基地址為00，而端口0收為0x40，端口0的發為0x80，端口1的發地址為0xC0.端口2的發地址為0x100.端3的收地址為0x110.可以看到其緩沖區端口2的為16字節，其它的都為64字節。感覺ST公司太節省了點吧。這么短的包，如果用480M的超速的話怎么夠？

　　最后一句：bDeviceState=ATTACHED;表示USB進入一個新狀態。

　　接下來，看中斷是否響應DMA上溢下溢，錯誤處理，喚醒、掛起中斷我們都沒有用到，故全部不看它。現在主要要看的一個終于出現了，它就是我們三個要響應的中斷之一（三個中斷分別是復位中斷，幀頭SOF中斷，正確收發中斷）SOF中斷。這個表示幀的起始中斷。不過這個中斷的處理卻是異常的簡單，就是將這個SOF標志清除后再bIntPackSOF++;即可

　　當然最重要的總是在總后的，接下來的一個中斷可要費點周章了。它就是正確的收發到數據的中斷，它調用了CTR_LP（）函數，這個函數它定義在usb_int.c中。我們重點解讀它：這個程序名為低優先級正確接收中斷

　　★首先這個中斷是一個循環，它一直在等ISTR_CTR==0為止。因為當它等于0時，表示里面的數據已經全部取完。沒取完它是不會罷休的。就象強盜進了金庫要將它搬空為止，結果是阿里巴巴勝出一樣。

　　★清除這個CTR標志位，為了這個，我們去看一下數據手冊，慶幸是中文的看得快一點（如果老是這么想，也許是不幸的開始）。發現CTR標志位只是一個只讀的位，要清除它，它能是去清除USB_EpnR中的對應位。所以為什么用一個while（）的原因是中斷一個處理完后，可能還有其它的中斷未處理完，如果是這樣的話，這個CTR位就一直是高電平。可是程序中卻將ISTR的CTR位清除（在數據手冊中它被說明為只讀位）難道這是ST的一個小失誤？別人不信，反正我是信了。

　　★根據端點的ID號（ISTR寄存器）決定它是控制端點0的響應呢還是其它端點的響應。原來控制端點0的響應在這里，估計枚舉就在這里進行的吧。不過枚舉過程我暫不想看，因為我相信ST會把所有的過程都給搞定的。讀程序時，如果過分的分支再分支，最后就一無所有，有時要反復4~5遍才知道，如此就只好先舍去一些確定性的，象兩平行線一定不相交的證明就不要看了。先看與要達到的目的密切相關的才行。如果要看枚舉過程，“圈圈的教我玩USB”寫得非常好，完全是由淺入深，建議買這本書看一看（贊一個，盡管不很深入，談到教書育人，比清華的教授要強得多了，某些教授就是只會騙國家經費，找學生做事，大學搞出來的科研成果99%沒有價值）。

　　★重點看其它端點的響應中斷由于前面我們已經得知了ID號，我們就到對應的端點寄存器中去找，即臂如是端點2的響應，我們就到端點2的USB_EP2R中去找。看它是發送中斷還是接收中斷。它是B15位就是它的CTR_RX，如果不等于0說明它就是該端點的接收中斷。

　　★接收中斷處理的過程：

　　_ClearEP_CTR_RX（EPindex）;///清除這個接收標志

　　（*pEpInt_OUT［EPindex-1］）（）;///調用相應的接收中斷的處理函數

　　注意這個函數數組的用法。它的定義如下：void（*pEpInt_OUT［7］）（void）={

　　EP1_OUT_Callback，EP2_OUT_Callback，EP3_OUT_Callback，。。。

　　};回憶一下，大學C語言學過的函數的定義：void*function（void）學的時候沒用功吧。其實，要是我來做的話，還不如用幾個if語句來得簡明。

　　★所幸，我們在這里只用到兩個回調函數，只需看2個即可，一個是EP1_IN_Callback（）另一個是EP3_OUT_Callback（）

　　而EP1這個，只是執行這么簡單的一句：count_in=0;這個是當串口向USB發時時，串口的數據，在串口中斷中已經做了處理。它就是我們前面看過的：

　　buffer_in［count_in］=USART_ReceiveData（USART1）;count_in++;

　　UserToPMABufferCopy（buffer_in，ENDP1_TXADDR，count_in）;SetEPTxCount（ENDP1，count_in）;SetEPTxValid（ENDP1）;

　　如果串口上我們連一個鍵盤，當敲打它時，就產生了串口中斷，這個中斷中將數據接收好，然后拷到緩沖區中（這是一個64字節的緩沖區）然后只需設置EP1的長度，開始發送就可以了。注意到這個發送字節的個數的寄存器在緩沖區中的某個地方。它在［USB_BTABLE］+n×16+4處。這點還請參考數據手冊。

　　SetEPTxValid（ENDP1）這個函數還有點煩。要是將它全面解剖開來，就有下列東東：（為簡化起見，中間的一些變量我用實際的數表表示了）#define_SetEPTxStatus（1，0x0030）{\////我們這里是將兩位都置為11

　　registeru16_wRegVal;\

　　_wRegVal=_GetENDPOINT（1）&EPTX_DTOGMASK;\///這個數就是0x0030/*togglefirstbit？*/\if（（EPTX_DTOG1&wState）！=0）\///如果原來的值不為0_wRegVal^=EPTX_DTOG1;

　　\///異或一下即原來如果為0則變為1而如果已經是1了就變為0---已經為1就不能再發了

　　/*togglesecondbit？*/\if（（EPTX_DTOG2&wState）！=0）\///第5位也是如此做_wRegVal^=EPTX_DTOG2;\_SetENDPOINT（bEpNum，_wRegVal）;\}

　　于我我們就知道，如果原來的STAT_TX［1:0］（位于第5，4位就是0x0030處）就是為00的，則我們就置這個STAT_TX［1:0］=11發送就成功了。而如果原來就是11，則置為00。意味著發送就失敗了。原來為01就變為10，原來為10就變為01。而01代表的是STALL。10代表的是NAK。具體為什么要這樣，這個STALL，NAK在USB中的含義到現在有點模糊，可參考圈圈的書。但精確的在這里的含義還有待以后再弄清楚

　　STM32 USB轉串口

　　1、適用于stm32f10xxe系列。

　　2、本代碼為從iNEMO? module STEVAL-MKI062V2中提取出來，使用芯片為STM32F103RE。外圍設備如下：

　　3、使用。IDE為IAR，在main函數里完成相應的初始化函數，就可以輸出數據到端口（詳見代碼）。前提是要裝好驅動文件。

　　4、輸出效果。