USB驱动之CDC类的介绍与应用20160905
USB的协议其实是很复杂的，如果要深入学习估计要一两年才能熟悉透。本文主要是讲如何使用官方已经写好的库进行二次开发，以达到我们自己使用的目的。我们知道USB可以用来接U盘，声卡，读卡器，鼠标键盘等等，这里主要是讲USB接口用来当虚拟串口使用，这个VCP（虚拟串口）是通过USB的CDC（通信设备类）类来实现的，本文是基于CPU是STM32F4的USB来讲解的：
1.安装和使用STM32 CubeMx软件：
该软件是STM官方提供的图形化配置底层驱动的软件，可生成工程与代码，可去官方下载安装：
1)安装后如下界面：
2)接下来再点击菜单栏中的help选择安装库：
我们使用的是F4的底层库，该库为HAL库，不再是以前STM32的标准库，大约到2014年左右，ST在标准库的基础上又推出了HAL库。实际上，HAL库和标准库本质上是一样的，都是提供底层硬件操作API，而且在使用上也是大同小异。有过标准库基础的同学对HAL库的使用也很容易入手。个人认为ST官方之所以这几年大力推广HAL库，是因为HAL的结构更加容易整合STM32Cube，而STM32CubeMX是ST这几年极力推荐的程序生成开发工具。所以这两年新出的STM32芯片，ST直接只提供HAL库。在新型的STM32芯片中，用HAL库逐步淘汰标准库。
3)选择自己的mcu型号，选择好后双击打开：
4）配置RCC，USB等：
5)配置时钟树，根据自己硬件情况：
6）点击工具栏的生成代码工具，注意填写的堆栈空间要大一点，防止空间不够的意外：
点击OK后生成工程代码，可以下载测试验证，接下我们来分析生成的代码，并修改成自己想要的：
2.分析与修改代码：
1）生成的代码我们首先来看，初始化USB功能的
点击其中的Init
这里是关键，主要的功能是把CDC类的功能和我们用户要调用的_fops_FS函数都注册到USB的设备类里，这样在USB内核运行的时候就会调动我们注册进去的函数，点击USBD_Interface_fops_FS进去，这里面的函数指针 指向的函数就是我们需要使用和修改的了
函数在如下文件中：
2）我们修改这个文件：
首先在里面定义个串口属性的结构体：
USBD_CDC_LineCodingTypeDef linecoding =
{
USB_VIRTUAL_COM_BAUDRATE, /* baud rate*/
0x00, /* stop bits-1*/
0x00, /* parity - none*/
0x08 /* nb. of bits 8*/
};
然后修改CDC_Control_FS函数：
{
/* USER CODE BEGIN 5 */
switch (cmd)
{
case CDC_SEND_ENCAPSULATED_COMMAND:
break;
case CDC_GET_ENCAPSULATED_RESPONSE:
break;
case CDC_SET_COMM_FEATURE:
break;
case CDC_GET_COMM_FEATURE:
break;
case CDC_CLEAR_COMM_FEATURE:
break;
/*******************************************************************************/
/* Line Coding Structure */
/*-----------------------------------------------------------------------------*/
/* Offset | Field | Size | Value | Description */
/* 0 | dwDTERate | 4 | Number |Data terminal rate, in bits per second*/
/* 4 | bCharFormat | 1 | Number | Stop bits */
/* 0 - 1 Stop bit */
/* 1 - 1.5 Stop bits */
/* 2 - 2 Stop bits */
/* 5 | bParityType | 1 | Number | Parity */
/* 0 - None */
/* 1 - Odd */
/* 2 - Even */
/* 3 - Mark */
/* 4 - Space */
/* 6 | bDataBits | 1 | Number Data bits (5, 6, 7, 8 or 16). */
/*******************************************************************************/
case CDC_SET_LINE_CODING:
linecoding.bitrate = (uint32_t)(pbuf[0] | (pbuf[1] << 8) |\
(pbuf[2] << 16) | (pbuf[3] << 24));
linecoding.format = pbuf[4];
linecoding.paritytype = pbuf[5];
linecoding.datatype = pbuf[6];
/* Add your code here */
break;
case CDC_GET_LINE_CODING:
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;
/* Add your code here */
break;
case CDC_SET_CONTROL_LINE_STATE:
break;
case CDC_SEND_BREAK:
break;
default:
break;
}
return (USBD_OK);
/* USER CODE END 5 */
}
3）基本配置完毕，接下来就是发送和接收的，发送主要调用CDC_Transmit_FS函数：
示例：
很简单吧，由于我们的USB是从端，PC是主端，这里发送最后是写入到一个BUF里，PC会主动过来查询并读取.
继续看接收，接收的我们在CDC_Receive_FS函数加入自己的代码即可
示例：
到此，我们就完成了USB的配置，发送，接收等，最后看下效果：
PC装上stm的官方USB VCP驱动，然后连上电脑：
通信结果OK：
