rt-thread使用cherryusb实现虚拟串口

版本

rt-thread5.1.0标准版

keil

stm32cubemax 6.12.1

stm32f205vet6

env 1.5.2

代码优化等级0

cherryusb v1.4.1

操作流程

1.使用cubemax配置usb，全速，仅设备，使能USB中断

2.配置usb device，选择虚拟串口CDC

3.添加usb后，时钟树需要重新配置。配置完成后，点击生成代码。

4.由于时钟配置发生变化，将cubemax生成的main.c中的时钟配置拷贝到board.c中，进行替换

5.使用env配置cherryusb，保存配置，执行pkgs --update更新软件包

Enable usb device mode
	Select usb device speed(FS)
		FS
	Select usb device ip
		dwc2_st
	Enable usb cdc acm device
	Select usb device template
		cdc_acm

6.在软件版目录下，找到usb的配置文件，拷贝到工程目录下（为了方便直接拷贝到board目录下），并修改名称为usb_config.h

7.在env执行scons --target=mdk5，重新生成keil工程，将编译器修改为AC6，编译整个工程

8.在board.c文件中：（1）实现usb的底层初始化函数，将usbd_conf.c文件中void HAL_PCD_MspInit(PCD_HandleTypeDef* pcdHandle)和void HAL_PCD_MspDeInit(PCD_HandleTypeDef* pcdHandle)两个函数拷贝到board.c中，分别修改函数名为void usb_dc_low_level_init(uint8_t busid)和void usb_dc_low_level_deinit(uint8_t busid)。（2）添加中断处理函数。

void usb_dc_low_level_init(uint8_t busid)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    /* USER CODE BEGIN USB_OTG_FS_MspInit 0 */

    /* USER CODE END USB_OTG_FS_MspInit 0 */

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    /**USB_OTG_FS GPIO Configuration
    PA11     ------> USB_OTG_FS_DM
    PA12     ------> USB_OTG_FS_DP
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11 | GPIO_PIN_12;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF10_OTG_FS;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    /* Peripheral clock enable */
    __HAL_RCC_USB_OTG_FS_CLK_ENABLE();

    /* Peripheral interrupt init */
    HAL_NVIC_SetPriority(OTG_FS_IRQn, 0, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(OTG_FS_IRQn);
    /* USER CODE BEGIN USB_OTG_FS_MspInit 1 */

    /* USER CODE END USB_OTG_FS_MspInit 1 */
}

void usb_dc_low_level_deinit(uint8_t busid)
{
    /* USER CODE BEGIN USB_OTG_FS_MspDeInit 0 */

    /* USER CODE END USB_OTG_FS_MspDeInit 0 */
    /* Peripheral clock disable */
    __HAL_RCC_USB_OTG_FS_CLK_DISABLE();

    /**USB_OTG_FS GPIO Configuration
    PA11     ------> USB_OTG_FS_DM
    PA12     ------> USB_OTG_FS_DP
    */
    HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_11 | GPIO_PIN_12);

    /* Peripheral interrupt Deinit*/
    HAL_NVIC_DisableIRQ(OTG_FS_IRQn);

    /* USER CODE BEGIN USB_OTG_FS_MspDeInit 1 */

    /* USER CODE END USB_OTG_FS_MspDeInit 1 */
}

void OTG_FS_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN OTG_FS_IRQn 0 */

  /* USER CODE END OTG_FS_IRQn 0 */
//  HAL_PCD_IRQHandler(&hpcd_USB_OTG_FS);
	extern void USBD_IRQHandler(uint8_t busid);
	USBD_IRQHandler(0);
  /* USER CODE BEGIN OTG_FS_IRQn 1 */

  /* USER CODE END OTG_FS_IRQn 1 */
}

9.修改usb_config.h文件

/* 添加头文件 */
#include <rtthread.h>

/* 更换为rt-thread中的打印函数 */
#define CONFIG_USB_PRINTF(...) rt_kprintf(__VA_ARGS__)

/* 将CONFIG_USBDEV_EP_NUM由8修改为4 */
#ifndef CONFIG_USBDEV_EP_NUM
#define CONFIG_USBDEV_EP_NUM 4
#endif

10.在main.c文件中添加测试函数

int main(void)
{
    extern void cdc_acm_init(uint8_t busid, uintptr_t reg_base);
	cdc_acm_init(0, USB_OTG_FS_PERIPH_BASE);

    while (1)
    {
        extern void cdc_acm_data_send_with_dtr_test(uint8_t busid);
		cdc_acm_data_send_with_dtr_test(0);
        rt_thread_mdelay(500);
    }

    return RT_EOK;
}

11.参照cubemax中的值修改VID和PID

12.编译程序，烧录代码，在设备管理器中可以看到USB被正确识别，在shell串口打印如下内容：

 \ | /
- RT -     Thread Operating System
 / | \     5.1.0 build Nov 18 2024 18:53:53
 2006 - 2024 Copyright by RT-Thread team
[I/USB] ========== dwc2 udc params ==========
[I/USB] CID:00001200
[I/USB] GSNPSID:4f54281a
[I/USB] GHWCFG1:00000000
[I/USB] GHWCFG2:229dcd20
[I/USB] GHWCFG3:020001e8
[I/USB] GHWCFG4:0ff08030
[I/USB] dwc2 fsphy type:1, hsphy type:0, dma support:0
[I/USB] dwc2 has 4 endpoints and dfifo depth(32-bit words) is 512, default config: 4 endpoints
[I/USB] =================================
msh >[I/USB] fifo0 size:0010, offset:0100
[I/USB] fifo1 size:0010, offset:0110
[I/USB] fifo2 size:0010, offset:0120
[I/USB] fifo3 size:0010, offset:0130

13.打开串口助手，选中usb串口，勾选DTR，打开串口，可以看到串口不断接收字节，并且在shell窗口中不断显示接收到字节。

14.资源占用

ROM ： 56k -> 102K = 46k

RAM：7321 -> 7321 = 0