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RT-thread STM32F103 USB虚拟串口配置

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发布于 2020-07-27 00:24:37 浏览：4469 订阅该版

RT-thread STM32F103 USB虚拟串口配置
一、使用的环境
硬件环境：
芯片STM32F103VET6，外部晶振8M，USB电路接口如下图，USB做从设备时，D+引脚要上拉到高电平，这里控制PA8引脚输出低电平即可使能D+为高电平。
![image001.png](/uploads/20200727/1cf3992c0634a25a12d742e0d9f74c18.png)
 
软件环境：
代码编辑和编译软件：RT-Thread Studio 1.1.2；RTOS：rt-thread4.0.2；Windows的串口驱动：VCP_V1.4.0_Setup.exe

二、移植修改过程
（一）基础工程的创建
1.项目工程创建
选择RT-Thread Studio的文件->新建->RT-Thread项目
 ![image003.png](/uploads/20200727/9088ba3fc36c8ee0840f1fa7e09f7488.png)

2.选择保存的目录，选择使用的芯片，选择串口及引脚，选择下载工具
 ![image005.png](/uploads/20200727/89f79e8ffb473907c7c7de7401946526.png)

3.生成的工程使用内部时钟（在drv_clk.c文件中），往串口输出信息，这个工程可以直接编译下载到芯片中校验工程的正确性。
 ![image007.png](/uploads/20200727/1e7ced8287c0ce63f4f9671618d6b0ef.png)

（二）使用CubeMX生成时钟配置和外设配置
1.在CubeMX中选择使用的STM32F103VE芯片创建工程
 ![image011.png](/uploads/20200727/cbcd0e5fd2cfcf1e5362d0ce652f8f41.png)

2.选择RCC项为外部高速时钟为晶振；选择USB项打开使能，选择USB的IP包；设置时钟频率，主时钟设置为73Mhz，USB时钟设置为48Mhz，cubeMX自动计算分频系数。
 ![image013.png](/uploads/20200727/736d5fc729e2106f87f7d2ca9bc6cf72.png)
 ![image015.png](/uploads/20200727/bef3fb8e64dcaa7ef68ef2e63b34073f.png)
 ![image017.png](/uploads/20200727/82b937ed53fa622d6b166310f114f829.png)
 ![image019.png](/uploads/20200727/c111c3e587ceaef1b9e2a5b4a6b28e11.png)

3.设置工程选项，生成工程代码。
 ![image024.jpg](/uploads/20200727/cad4cbc70aad207d91f9667126a40d6a.jpg)
 ![image022.jpg](/uploads/20200727/0118bd4bcb5ad8633a698b246487b6f2.jpg)

（三）RT-thread工程修改
1.时钟配置修改
从CubeMX工程的main.c文件中拷贝SystemClock_Config函数的内容覆盖RT-Thred studio工程drv_clk.c文件中的SystemClock_Config函数中的内容，让时钟能使用外部晶振。
 ![image025.png](/uploads/20200727/837e998972bf2ffcb9e482bb07db70df.png)

2.进行RTOS内核配置，保存。
 ![image031.png](/uploads/20200727/a7ad322b216a65a4cade9f89b89ec80a.png)

3.因为STM32F103的时钟要单独打开，在drv_clk.c文件中的SystemClock_Config函数中增加USB的时钟使能，在stm32f1xx_hal_conf.h打开HAL库的USB相关代码编译选项。
 ![image033.png](/uploads/20200727/ddc4732a82b10fed2872c93c71809760.png)
 ![image035.png](/uploads/20200727/c642d16d5548129ae5c4d55b7db7148d.png)

4.配置驱动
打开rtconfig.h文件，在USB驱动配置的地方增加USB设备的BSP定义选项和D+上拉电平控制引脚（从drv_gpio.c中按照对应的管脚查到对应的控制编号，如果D+已经接到搞电平可以不用添加这个控制），修改USB_VENDOR_ID 为0x0483，修改USB_PRODUCT_ID为 0x5740（需改这两项才可以使用ST提供的Windows虚拟串口驱动，否则设备被识别为其他设备）
 ![image037.png](/uploads/20200727/2936b8d968d7d8ac89da8549dc516055.png)
 ![image039.png](/uploads/20200727/80eb66a81cdaa21b0580799f788fd6e5.png)
 ![image041.png](/uploads/20200727/1c8aac2c2bd29df3fb9ef470a8c71b62.png)

5.main.c函数修改
/* 用于接收消息的信号量 */
static struct rt_semaphore rx_sem;
static rt_device_t serial;

/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t uart_input(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    /* 串口接收到数据后产生中断，调用此回调函数，然后发送接收信号量 */
    rt_sem_release(&rx_sem);

return RT_EOK;
}
static void serial_thread_entry(void *parameter)
{
    char ch;
    while (1)
    {
        /* 从串口读取一个字节的数据，没有读取到则等待接收信号量 */
        while (rt_device_read(serial, -1, &ch, 1) != 1)
        {
            /* 阻塞等待接收信号量，等到信号量后再次读取数据 */
            rt_sem_take(&rx_sem, RT_WAITING_FOREVER);
        }
        /* 读取到的数据通过串口错位输出 */
        rt_device_write(serial, 0, &ch, 1);
    }
}
int main(void)
{
    int count = 1;
    int err = 0;
    rt_thread_t tid;
    char buf[] = "hello rt-thread!\r\n";
    serial = rt_device_find("vcom");
    if (!serial)
    {
        rt_kprintf("find failed!\n");
        return RT_ERROR;
    }
    err = rt_device_init(serial);
    if (!serial)
    {
        rt_kprintf("find failed!\n");
        return RT_ERROR;
    }
    err = rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_RDWR | RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);

//初始化信号量
    rt_sem_init(&rx_sem, "rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);

// 设置接收回调函数
    rt_device_set_rx_indicate(serial, uart_input);
    rt_thread_t thread = rt_thread_create("serial", serial_thread_entry, RT_NULL, 1024, 25, 10);
    if (thread != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(thread);
    }
    while (count++)
    {
        rt_device_write(serial, 0, buf, rt_strlen(buf));
        LOG_D("Hello RT-Thread!");
        rt_thread_mdelay(1000);
    }

return RT_EOK;
}
5.测试收发，串口工具要打开DTR控制
 ![image043.png](/uploads/20200727/f472a4c786e674cc06e57f4c43919fd5.png)

三、参考资料
1. https://blog.csdn.net/newbie_Blogger/article/details/92617242
2. https://blog.csdn.net/ckg3824278/article/details/107388105
3. https://blog.csdn.net/qq_27508477/article/details/103673793