淮安网站建设个人博客,揭阳手机网站建设,佛山网站建设的市场,做游戏网站需要多少钱本文介绍stm32上usb的常用功能虚拟串口和DFU(Download Firmware Update) 文章目录 前言一、usb二、虚拟串口1.cubemx配置1.我们选用高速usb#xff0c;然后选择内部低速的phy#xff0c;这样使用的usb#xff0c;最高速度为12Mbit每秒。2.USB_DEVICE cdc类配置3.时钟配置然后选择内部低速的phy这样使用的usb最高速度为12Mbit每秒。2.USB_DEVICE cdc类配置3.时钟配置USB需要使能外设时钟且好像只能倍频为48M4.最小的堆栈大小也设置的大一点不然端口识别会出现错误。5.发送和接收函数 2.使用usb的dfu实现iap1.cubemx 3.代码 tips 前言
USB虚拟串口不仅简化了硬件设计避免了传统串口电平转换芯片的使用还能提供更稳定的通信速率和更远的传输距离。对于调试信息输出、数据采集与监控等应用场景来说USB虚拟串口是一种非常实用的技术方案。此外通过USB实现DFU功能使得用户可以在不依赖额外硬件工具的情况下方便快捷地对STM32设备进行固件更新极大地提高了产品的可维护性和用户体验。 提示以下是本篇文章正文内容下面案例可供参考
一、usb
关于usb可以看这篇文章 STM32-USB学习系列(一) USB与USB库的介绍
我们需要用到的USB的CDCCommunications Device Class是一种用于通过USB接口实现设备间通信的协议。它旨在为各种类型的通信接口提供标准化的方法包括但不限于虚拟串口、调制解调器等。CDC通常被用来让计算机与外部设备进行数据交换例如连接到计算机的手机、网络摄像头或其他外围设备。
CDC类可以进一步分为多个子类其中最常见的是抽象控制模型Abstract Control Model, ACM这通常用于模拟传统的串行端口通信。这对于需要通过串行通信来传输数据的设备特别有用比如一些物联网设备、嵌入式系统或者需要固件更新的硬件。
使用CDC的一个主要优点是它可以使得基于串行通信的设备无需物理串行端口即可与现代计算机系统通信因为很多新式的计算机已经去除了传统的RS-232串行接口。此外许多操作系统对CDC有内置的支持这意味着不需要额外安装驱动程序就可以识别和使用这些设备简化了用户的操作体验。
二、虚拟串口
1.cubemx配置
我的实验板子是野火的f429挑战者v1他比较奇怪的一点是他用的应该是全速的usb但是引脚用的是高速usb的引脚然后有id信号线看起来像是高速的但是我又没看到高速的usb phy。是我的理解有问题吗有没有知道的能解答一下。
1.我们选用高速usb然后选择内部低速的phy这样使用的usb最高速度为12Mbit每秒。
其他的选项不做处理。
2.USB_DEVICE cdc类配置
需要注意的是要确定自己的是大存储芯片还是小存储芯片如果是f103c8t6这里的TX 和 RX buffer size 应该是1024 3.时钟配置USB需要使能外设时钟且好像只能倍频为48M
我一开始倍频为45M时会显示时钟错误。而且时钟最好在使能usb之后再去配置我遇到过先配置了时钟再配置usb然后后面时钟再配置的时候usb外设时钟一直没有使能。
4.最小的堆栈大小也设置的大一点不然端口识别会出现错误。 5.发送和接收函数
接收函数
static int8_t CDC_Receive_HS(uint8_t* Buf, uint32_t *Len)
{/* USER CODE BEGIN 11 */USBD_CDC_SetRxBuffer(hUsbDeviceHS, Buf[0]);USBD_CDC_ReceivePacket(hUsbDeviceHS);// CDC_Transmit_HS(Buf,*Len);user_usb_vpc_func(Buf,*Len);//用户定义函数return (USBD_OK);/* USER CODE END 11 */
}
发送函数
void user_usb_vpc_func(uint8_t* Buf, uint32_t Len)
{CDC_Transmit_HS(Buf,Len);//数据回环发送
}2.使用usb的dfu实现iap
dfuDevice Firmware Upgrade iap:In-Application Programming,IAP指的是在不使用外部编程器的情况下在设备正在运行的应用程序中直接对存储在其内部或外部闪存中的固件进行编程的能力 我们常用的iap手段有 串口优点是方便硬件涉及简单缺点是速度慢速度在几KB撑死了而且在出品后的现场环境中串口往往没有引出来。 sd优点是速度快就算是普通的sd卡接口也能到25M使用简单不需要上位机。缺点如果需要频繁的升级则需要频繁的插拔和sd卡中的固件更新。而且需要额外的器件sd卡。 usb优点是速度较快全速在12M高速可以上百兆单片机会限速而且使用方便不用频繁的插拔。缺点需要上位机。 网络优点是速度快几十兆肯定能做到使用方便不用插拔。缺点硬件成本较技术要求相对较高而且现场环境未必能支持你做网络升级。
我在h7上做开发的时候因为程序非常大烧录很慢所以我就是用高速usb烧录然后仿真不擦除的去做调试。
要使用iap我们需要两个工程一个是正常的应用程序一个引导程序。 引导程序bootloader是用来做接收新固件程序和擦除改写应用程序的flash的。 关于iap的介绍可以看这个 STM32 之八 在线升级IAP超详细图解 及 需要注意的问题解决
简单来举例说明我需要两个工程APP用户应用程序和bootloaderstm32f429的flash程序起始地址为0x08000000大小为0x100000。 其中一半用来做bootloader的程序地址一半用来做app的程序地址。具体分配可以随意来app的大小可以稍微大一点。但是注意flash的地址是按页划分的所以两个程序分配的大小也需要按页来分。 bootloader addr0x08000000size0x100000因为他需要访问app的flash地址并作擦除和写入操作 app addr0x08080000size0x80000
1.cubemx
usb配置和虚拟串口一样。 这是软件实现流程
3.代码
usbd_dfu_if.c /* USER CODE BEGIN PRIVATE_DEFINES */
#define FLASH_ERASE_TIME (uint16_t)50
#define FLASH_PROGRAM_TIME (uint16_t)50
// APP存放的结束地址
#define USBD_DFU_APP_END_ADD 0x08100000
// FLASH页大小
#define FLASH_PAGE_SIZE 0x800U // 2K#define ADDR_FLASH_SECTOR_0 ((uint32_t)0x08000000) /* Base address of Sector 0, 16 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_1 ((uint32_t)0x08004000) /* Base address of Sector 1, 16 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_2 ((uint32_t)0x08008000) /* Base address of Sector 2, 16 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_3 ((uint32_t)0x0800C000) /* Base address of Sector 3, 16 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_4 ((uint32_t)0x08010000) /* Base address of Sector 4, 64 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_5 ((uint32_t)0x08020000) /* Base address of Sector 5, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_6 ((uint32_t)0x08040000) /* Base address of Sector 6, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_7 ((uint32_t)0x08060000) /* Base address of Sector 7, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_8 ((uint32_t)0x08080000) /* Base address of Sector 8, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_9 ((uint32_t)0x080A0000) /* Base address of Sector 9, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_10 ((uint32_t)0x080C0000) /* Base address of Sector 10, 128 Kbytes */
#define ADDR_FLASH_SECTOR_11 ((uint32_t)0x080E0000) /* Base address of Sector 11, 128 Kbytes */
/* USER CODE END PRIVATE_DEFINES */
/*** }*//** defgroup USBD_DFU_Private_Macros* brief Private macros.* {*//* USER CODE BEGIN PRIVATE_MACRO *//* USER CODE END PRIVATE_MACRO *//*** }*//** defgroup USBD_DFU_Private_Variables* brief Private variables.* {*//* USER CODE BEGIN PRIVATE_VARIABLES *//* USER CODE END PRIVATE_VARIABLES *//*** }*//** defgroup USBD_DFU_Exported_Variables* brief Public variables.* {*/extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceHS;/* USER CODE BEGIN EXPORTED_VARIABLES *//* USER CODE END EXPORTED_VARIABLES *//*** }*//** defgroup USBD_DFU_Private_FunctionPrototypes* brief Private functions declaration.* {*/static uint16_t MEM_If_Init_HS(void);
static uint16_t MEM_If_Erase_HS(uint32_t Add);
static uint16_t MEM_If_Write_HS(uint8_t *src, uint8_t *dest, uint32_t Len);
static uint8_t *MEM_If_Read_HS(uint8_t *src, uint8_t *dest, uint32_t Len);
static uint16_t MEM_If_DeInit_HS(void);
static uint16_t MEM_If_GetStatus_HS(uint32_t Add, uint8_t Cmd, uint8_t *buffer);/* USER CODE BEGIN PRIVATE_FUNCTIONS_DECLARATION */
static uint32_t GetSector(uint32_t Address);/* USER CODE END PRIVATE_FUNCTIONS_DECLARATION *//*** }*/#if defined(__ICCARM__) /* IAR Compiler */
#pragma data_alignment 4
#endif__ALIGN_BEGIN USBD_DFU_MediaTypeDef USBD_DFU_fops_HS __ALIGN_END {(uint8_t *)FLASH_DESC_STR,MEM_If_Init_HS,MEM_If_DeInit_HS,MEM_If_Erase_HS,MEM_If_Write_HS,MEM_If_Read_HS,MEM_If_GetStatus_HS};/* Private functions ---------------------------------------------------------*//*** brief Memory initialization routine.* retval USBD_OK if operation is successful, MAL_FAIL else.*/
uint16_t MEM_If_Init_HS(void)
{/* USER CODE BEGIN 6 */// unlock inter flashHAL_FLASH_Unlock();// clear the flash flag bit__HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_OPERR | FLASH_FLAG_WRPERR | FLASH_FLAG_PGAERR | FLASH_FLAG_PGPERR | FLASH_FLAG_PGSERR);return (USBD_OK);/* USER CODE END 6 */
}/*** brief De-Initializes Memory.* retval USBD_OK if operation is successful, MAL_FAIL else.*/
uint16_t MEM_If_DeInit_HS(void)
{/* USER CODE BEGIN 7 */HAL_FLASH_Lock();return (USBD_OK);/* USER CODE END 7 */
}/*** brief Erase sector.* param Add: Address of sector to be erased.* retval USBD_OK if operation is successful, MAL_FAIL else.*/
uint16_t MEM_If_Erase_HS(uint32_t Add)
{/* USER CODE BEGIN 8 *//*擦除整个APP程序存放的空间,即是0x08080000-0x08010000*//*因为起始地址是0x8000000而Size是0x100000所以MCU存放代码的最后一个区域的地址为0x8100000。而DFU占了其中的0x80000的空间。*/uint32_t UserStartSector;uint32_t SectorError;FLASH_EraseInitTypeDef pEraseInit;// Unlock the Flash to enable the flash control register accessMEM_If_Init_FS();UserStartSector GetSector(Add);pEraseInit.TypeErase TYPEERASE_SECTORS;pEraseInit.Sector UserStartSector;pEraseInit.NbSectors 4; // 需要擦除的扇区数扇区8-11pEraseInit.VoltageRange VOLTAGE_RANGE_3;if (HAL_FLASHEx_Erase(pEraseInit, SectorError) ! HAL_OK){/* Error occurred while page erase */return (USBD_FAIL);}return (USBD_OK);/* USER CODE END 8 */
}/*** brief Memory write routine.* param src: Pointer to the source buffer. Address to be written to.* param dest: Pointer to the destination buffer.* param Len: Number of data to be written (in bytes).* retval USBD_OK if operation is successful, MAL_FAIL else.*/
uint16_t MEM_If_Write_HS(uint8_t *src, uint8_t *dest, uint32_t Len)
{/* USER CODE BEGIN 9 */uint32_t i 0;for (i 0; i Len; i 4){if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, (uint32_t)(dest i), *(uint32_t *)(src i)) HAL_OK){if (*(uint32_t *)(src i) ! *(uint32_t *)(dest i)){return USBD_FAIL;}}else{return USBD_FAIL;}}return (USBD_OK);/* USER CODE END 9 */
}/*** brief Memory read routine.* param src: Pointer to the source buffer. Address to be written to.* param dest: Pointer to the destination buffer.* param Len: Number of data to be read (in bytes).* retval Pointer to the physical address where data should be read.*/
uint8_t *MEM_If_Read_HS(uint8_t *src, uint8_t *dest, uint32_t Len)
{/* Return a valid address to avoid HardFault *//* USER CODE BEGIN 10 */uint32_t i 0;uint8_t *psrc src;for (i 0; i Len; i){dest[i] *psrc;}return (uint8_t *)(dest);/* USER CODE END 10 */
}/*** brief Get status routine.* param Add: Address to be read from.* param Cmd: Number of data to be read (in bytes).* param buffer: used for returning the time necessary for a program or an erase operation* retval 0 if operation is successful*/
uint16_t MEM_If_GetStatus_HS(uint32_t Add, uint8_t Cmd, uint8_t *buffer)
{/* USER CODE BEGIN 11 */switch (Cmd){case DFU_MEDIA_PROGRAM:buffer[1] (uint8_t)FLASH_PROGRAM_TIME;buffer[2] (uint8_t)(FLASH_PROGRAM_TIME 8);buffer[3] 0;break;case DFU_MEDIA_ERASE:buffer[1] (uint8_t)FLASH_ERASE_TIME;buffer[2] (uint8_t)(FLASH_ERASE_TIME 8);buffer[3] 0;default:break;}return (USBD_OK);/* USER CODE END 11 */
}/* USER CODE BEGIN PRIVATE_FUNCTIONS_IMPLEMENTATION *//*** brief 根据输入的地址给出它所在的sector* 例如uwStartSector GetSector(FLASH_USER_START_ADDR);uwEndSector GetSector(FLASH_USER_END_ADDR);* param Address地址* retval 地址所在的sector*/
static uint32_t GetSector(uint32_t Address)
{uint32_t sector 0;if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_1) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_0)){sector FLASH_SECTOR_0;}else if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_2) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_1)){sector FLASH_SECTOR_1;}else if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_3) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_2)){sector FLASH_SECTOR_2;}else if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_4) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_3)){sector FLASH_SECTOR_3;}else if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_5) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_4)){sector FLASH_SECTOR_4;}else if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_6) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_5)){sector FLASH_SECTOR_5;}else if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_7) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_6)){sector FLASH_SECTOR_6;}else if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_8) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_7)){sector FLASH_SECTOR_7;}else if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_9) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_8)){sector FLASH_SECTOR_8;}else if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_10) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_9)){sector FLASH_SECTOR_9;}else if ((Address ADDR_FLASH_SECTOR_11) (Address ADDR_FLASH_SECTOR_10)){sector FLASH_SECTOR_10;}else // Address ADDR_FLASH_SECTOR_11{sector FLASH_SECTOR_11;}return sector;
}/************************************************************************* * *brief 跳转到应用程序* * *
************************************************************************/
void JumpToApp(void)
{typedef void (*pFunction)(void);static pFunction JumpToApplication;static uint32_t JumpAddress;/* Test if user code is programmed starting from USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD * address */if (((*(__IO uint32_t *)USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD) 0x2FFE0000) 0x20000000){//bootmod key not push ,go to app/* Jump to user application */JumpAddress *(__IO uint32_t *)(USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD 4);JumpToApplication (pFunction)JumpAddress;/* Initialize user applications Stack Pointer */__set_MSP((*(__IO uint32_t *)USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD));__disable_irq(); //shut down interruptJumpToApplication();}
}main.c
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();// MX_USB_DEVICE_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin) GPIO_PIN_RESET){JumpToApp();}printf(press key2 to download);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port, KEY2_Pin) GPIO_PIN_SET){MX_USB_DEVICE_Init();}}/* USER CODE END 3 */
}tips
