基于STM32F103C8T6的USB接口测试程序开发指南

基于STM32F103C8T6的USB接口测试程序开发指南

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_52011717/article/details/145754262

STM32F103C8T6是一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统开发中。其内置的USB接口支持多种设备类，包括虚拟串口（CDC）、HID设备、大容量存储（MSC）等。本文将详细介绍如何使用STM32CubeMX和HAL库开发基于STM32F103C8T6的USB虚拟串口测试程序。

硬件准备

• STM32F103C8T6开发板（需支持USB，如Blue Pill核心板）。
• USB接口：连接PA11 (D-)和PA12 (D+)到USB插座的D-/D+。
• 外部晶振：确保使用8MHz外部晶振（USB需精确的48MHz时钟）。

开发环境配置

• IDE：Keil MDK、STM32CubeIDE或PlatformIO。
• 库支持：STM32CubeMX + HAL库（推荐）。

使用STM32CubeMX配置USB

1. 时钟配置：

• HSE：8MHz外部晶振。
• PLL配置：HSE → PLL ×9 → 72MHz系统时钟。
• USB时钟：从PLL分频得到48MHz（需精确）。

2. USB外设配置：

• 启用USB Device模式，选择CDC (Virtual COM Port)。
• 自动生成描述符文件（usbd_cdc.c/h）。

3. 生成代码：

• 生成初始化代码并导入到IDE。

关键代码实现

4.1 USB初始化（main.c）

#include "usbd_cdc.h"
USBD_HandleTypeDef husb; // USB设备句柄
int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config(); // 确保时钟配置正确（包含USB 48MHz）
    MX_USB_DEVICE_Init(); // 初始化USB CDC
    while (1) {
        // 主循环（USB中断驱动）
    }
}

4.2 发送数据到PC（示例）

void USB_SendData(uint8_t *data, uint16_t len) {
    CDC_Transmit_FS(data, len); // 通过USB CDC发送数据
}
// 示例：发送字符串
USB_SendData((uint8_t*)"Hello USB!\n", 11);

4.3 接收PC数据（回调函数）

// 在`usbd_cdc_if.c`中实现接收回调
static int8_t CDC_Receive_FS(uint8_t* buf, uint32_t len) {
    // 处理接收到的数据（如回显）
    CDC_Transmit_FS(buf, len);
    return USBD_OK;
}

测试步骤

1. 编译并烧录程序。
2. 连接USB：通过USB线将开发板连接到PC。

• 确保PA11 (D-)和PA12 (D+)正确连接。

3. 驱动安装：

• PC将识别为虚拟串口（如未自动安装，需手动安装STM32 CDC驱动）。

4. 串口调试：

• 使用PuTTY或串口助手打开虚拟串口（波特率可任意设置，CDC协议自适应）。
• 发送数据到MCU，检查回显是否正常。

常见问题解决

1. USB设备未被识别：

• 检查时钟配置（必须生成精确的48MHz USB时钟）。
• 确认PA11/PA12引脚连接正确，USB插座未损坏。
• 确保描述符配置正确（可通过STM32CubeMX重新生成）。

2. 数据传输不稳定：

• 在USB D+/D-信号线上添加22Ω串联电阻。
• 缩短USB数据线长度，避免干扰。

3. 驱动安装失败：

• 下载最新STM32 VCP驱动：STSW-STM32102。

扩展功能

• 自定义HID设备：修改USB配置为HID类，实现键盘/鼠标功能。
• 大容量存储（MSC）：挂载外部Flash或SD卡为U盘。
• USB音频：传输音频数据流（需外部DAC）。

通过以上步骤，可快速验证STM32F103C8T6的USB接口功能。如需完整代码或进一步调试，请参考STM32CubeMX生成的示例工程。