STM32 USB如何配置多个CDC设备---5个CDC设备

1. 背景

由于项需求，在STM32F072中需实现5个CDC设备,折腾了很久分享出来，希望能帮助别人少踩一些坑.USB2.0全速,该款单片机支持8个输出和８个输入端点

2.USB CDC设备

2.1 它是什么?需要使用到什么?

它是USB设备类型的一种,如U盘插入电脑时，电脑会知道其是Ｕ盘，是一个存储设备，那么它就属于USB MCU存储设备。USB协议中对设备进行了分类.它在stm32上叫虚拟串口设备，当将其链接电脑后，可以把它当成串口使用，如使用windows的串口工具打开它，设置波特率等等,这是我的理解。

它需要两个接口,三个端点

InterFace 0:第一个接口,其包括一个端点,和Functional_Destriptcrs，该端点为控制接口(输入型端点(IN)),Functional_Destriptcrs则是一些描述符。先不管这个

InterFace 1:第二接口，其包括两个端点,endpoint In 和endpoint out端点，IN为stm32数据输出端点，OUT为stm32数据输入端点,随便提下,在STM32　HAL库中，USB的IN，OUT是相对于主机而言的，如：上诉的IN是指主机的输入,主机的输入(IN)，对于设备来说就是OUT，数据的输出端点,IN OUT都是相对于主机而言

由此可见,正常情况下,一个CDC需要三个端点,其中两个IN端点,一个OUT端点

3.配置过程

3.1 配置流程

在STM32CubeIDE的帮助下，生成一个CDC的代码,这里没什么坑，点几下就成功了，注意的是可能需要将Heap设置大一点

修改设备描述符

分配端点和修改配置描述符

分配PMA端点缓存地址

修改HAL库关于CDC部分函数接口的参数,以适配多CDC设备的情况

3.2 使用STM32CubeIDE生成一个CDC程序的代码

根据下面的文件操作即可，文件会介绍USBCDC的知识，在PDF的最后会说怎么使用cubeIDE配置,很简单没什么坑(注意的是可能需要将Heap设置大一点) USB CDC类入门培训.pdf

3.3 分配端点和修改配置描述符

此时问题来了,CDC要求3个端点，其中2个输入1个输出,而stm32F072只支持8个输入端点，8个输出端点,2x5>8,正常情况下是不够的，这里就需要将IN端口中的控制端口省略,也就是第一幅图中的Interface 0中的endpoint IN端点，不分配有效端点给它，在本款单片机中IN端点的有效范围(0x80-0x87),OUT(0x00-0x08)

#define CDC_IN_EP                                   0x81U  /* CDC*/

#define CDC_OUT_EP                                  0x01U  

#define CDC_CMD_EP                                  0x88U  //无效端点

#define CDC_IN_EP1                                   0x82U   /* CDC1*/

#define CDC_OUT_EP1                                  0x02U  

#define CDC_CMD_EP1                                  0x89U  //无效端点

#define CDC_IN_EP2                                   0x83U   /* CDC2*/

#define CDC_OUT_EP2                                  0x03U  

#define CDC_CMD_EP2                                  0x8AU  //无效端点

#define CDC_IN_EP3                                   0x84U   /* CDC3*/

#define CDC_OUT_EP3                                  0x04U  

#define CDC_CMD_EP3                                  0x8CU  //无效端点

#define CDC_IN_EP4                                   0x85U   /* CDC4*/

#define CDC_OUT_EP4                                  0x05U

#define CDC_CMD_EP4                                  0x8BU  //无效端点

修改配置描述符号,这里面的内容就很多了，里面涉及到USB方方面面的属性和参数,其中USB_CDC_CONFIG_DESC_SIZ是该结构体的大小，记得修改，或者直接改为最大255。

配置描述符的结构如下:

配置描述符

{

    配置描述符总概括(相当于预览:9字节)

    IAD描述符(标识接下来的接口属于一个设备，一个设备就一个IAD描述符)CDC

    {

        接口描述符1

        {

            其他描述符(ACM等)

            端点描述符(控制端点)

        }

        接口描述符2

        {

            端点描述符(IN)

            端点描述符(OUT)

        }

    }

    IAD描述符(标识接下来的接口属于一个设备，一个设备就一个IAD描述符)CDC1

    {

        接口描述符1

        {

            其他描述符(ACM等)

            端点描述符(控制端点)

        }

        接口描述符2

        {

            端点描述符(IN)

            端点描述符(OUT)

        }

    }

    IAD描述符(标识接下来的接口属于一个设备，一个设备就一个IAD描述符)CDC2

    {

        接口描述符1

        {

            其他描述符(ACM等)

            端点描述符(控制端点)

        }

        接口描述符2

        {

            端点描述符(IN)

            端点描述符(OUT)

        }

    }

    IAD描述符(标识接下来的接口属于一个设备，一个设备就一个IAD描述符)CDC3

    {

        接口描述符1

        {

            其他描述符(ACM等)

            端点描述符(控制端点)

        }

        接口描述符2

        {

            端点描述符(IN)

            端点描述符(OUT)

        }

    }

    IAD描述符(标识接下来的接口属于一个设备，一个设备就一个IAD描述符)CDC4

    {

        接口描述符1

        {

            其他描述符(ACM等)

            端点描述符(控制端点)

        }

        接口描述符2

        {

            端点描述符(IN)

            端点描述符(OUT)

        }

    }

}

配置描述符如下,下面有些字段需要修改的，都用casojie标记了，CTRL+F搜索casojie就可以方便显示;

__ALIGN_BEGIN uint8_t USBD_CDC_CfgFSDesc[USB_CDC_CONFIG_DESC_SIZ] __ALIGN_END =

{

  /*Configuration Descriptor*/

  0x09,   /* bLength: Configuration Descriptor size */

  USB_DESC_TYPE_CONFIGURATION,      /* bDescriptorType: Configuration */

  USB_CDC_CONFIG_DESC_SIZ,                /* wTotalLength:no of returned bytes */

  0x00,

  0x0A,   /* bNumInterfaces: 10 interface *///总接口大小，５个CDC*2=10=0x0A casojie

  0x01,   /* bConfigurationValue: Configuration value */

  0x00,   /* iConfiguration: Index of string descriptor describing the configuration */

  0xC0,   /* bmAttributes: self powered */

  0x32,   /* MaxPower 0 mA */

  /*------------------------CDC0--------------------------------------------------8+9+5+5+7+9+7+7-*/

  // // // IAD  Interface Association Descriptor　//IAD描述符需要添加 casojie

  // 0x08,  // bLength: Interface Descriptor size //标识IAD描述符的长度,基本都是8,casojie

  // 0x0B,      // bDescriptorType: IAD            //不用管

  // 0x00,  // bFirstInterface                      //第一个接口的序号

  // 0x02,  // bInterfaceCount                      //本IDA的接口数量

  // 0x02,  // bFunctionClass: CDC                  //表明该IAD是一个CDC设备

  // 0x02,  // bFunctionSubClass                    //不用管

  // 0x01,  // bFunctionProtocol                    //控制协议等其他我也不懂，默认就行

  // 0x02,  // iFunction    

 /*Interface Descriptor */

  0x09,   /* bLength: Interface Descriptor size */

  USB_DESC_TYPE_INTERFACE,  /* bDescriptorType: Interface */

  /* Interface descriptor type */

  0x00,   /* bInterfaceNumber: Number of Interface */   //接口编号，从0开始 casojie

  0x00,   /* bAlternateSetting: Alternate setting */

  0x01,   /* bNumEndpoints: One endpoints used */       //接口内有多少个端点被使用 1个 casojie

  0x02,   /* bInterfaceClass: Communication Interface Class */

  0x02,   /* bInterfaceSubClass: Abstract Control Model */

  0x01,   /* bInterfaceProtocol: Common AT commands */

  0x00,   /* iInterface: */

  // /*Header Functional Descriptor*/

  // 0x05,   /* bLength: Endpoint Descriptor size */

  // 0x24,   /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */

  // 0x00,   /* bDescriptorSubtype: Header Func Desc */

  // 0x10,   /* bcdCDC: spec release number */

  // 0x01,

  // /*Call Management Functional Descriptor*/

  // 0x05,   /* bFunctionLength */

  // 0x24,   /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */

  // 0x01,   /* bDescriptorSubtype: Call Management Func Desc */

  // 0x00,   /* bmCapabilities: D0+D1 */

  // 0x01,   /* bDataInterface: 1 */

  /*ACM Functional Descriptor*/

  0x04,   /* bFunctionLength */

  0x24,   /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */

  0x02,   /* bDescriptorSubtype: Abstract Control Management desc */

  0x0F,   /* bmCapabilities */

  /*Union Functional Descriptor*/

  0x05,   /* bFunctionLength */

  0x24,   /* bDescriptorType: CS_INTERFACE */

  0x06,   /* bDescriptorSubtype: Union func desc */

  0x00,   /* bMasterInterface: Communication class interface */ //联合描述符,与IAD功能类似，标识哪两个接口是属于一个设备的casojie

  0x01,   /* bSlaveInterface0: Data Class Interface */  //与上面一样，上面是0,这里是1,标识0号，1号接口是属于一个CDC设备的 casojie

  /*Endpoint 2 Descriptor*/