STM32F4-DISC 實現USB主機（U盤）和USB設備（虛擬串口）自動切換

ID:127084 · 發表于 2016-6-17 18:31

DeviceCDC&HostMSC-------------項目文件
STM32Cube_FW_F4_V1.10.0-------官方cube庫（有幾處修改）
STM-VCP-DRIVER.zip------------官方虛擬串口驅動

  程序實現了MSC主機和CDC設備的功能。設備處于哪種角色取決于ID線的狀態：當ID線接地或插入microA接口時，設備工作于MSC主機模式；當ID線懸空或插入microB接口時，設備工作于CDC設備模式，在上電狀態也可以熱切換。

  設備工作于MSC主機模式時，會在插入的U盤根目錄創建“STM32.TXT”文件，并寫入“This is STM32 working with FatFs ”文本。
  設備工作于CDC設備模式時，在PC端會形成一個虛擬串口，PC通過串口發送給設備的數據，設備會回復給PC。

  為了根據ID線自動切換工作模式，需要對cube庫修改。

  對cube庫的修改項：
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1、USBD_Init-->USBD_LL_Init-->HAL_PCD_Init-->USB_SetCurrentMode
  此處由USB_OTG_DEVICE_MODE修改為USB_OTG_DRD_MODE。

2、USBH_Init-->USBH_LL_Init-->HAL_HCD_Init-->USB_SetCurrentMode
  此處由USB_OTG_HOST_MODE修改為USB_OTG_DRD_MODE。

3、USBH_Init-->USBH_LL_Init-->HAL_HCD_Init-->USB_HostInit
  此處根據cfg.Sof_enable決定是否打開SOF中斷，原程序默認打開SOF中斷，會每1ms產生SOF中斷傳遞給CLASS，實際上MSC-CLASS沒用到這個中斷。

4、usbd_cdc_interface.c
  與官方的CDC例子相比，去掉了串口相關的操作以及TIM，改為回環模式，在后臺發送數據。

5、stm32f4xx_it.c-->OTG_FS_IRQHandler
  同時加入主機中斷和設備中斷處理函數，函數第一步會判斷模式，所以不會產生沖突。
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  后臺中的USB_ModeSwitch函數根據CMOD位判斷模式是否改變，以關閉當前模式和初始化另一個模式，是因為當初始化時USB_SetCurrentMode設置為USB_OTG_DRD_MODE，而且不使能HNP功能時，USBx->GINTSTS的CMOD位完全由ID線決定。后臺主機的應用和設備的應用也要先判斷當前模式是否相符。

  遺留的一個BUG：工作在設備虛擬串口模式時，向PC一次性發的數據包不能是64（最大包長）的整數倍，不然PC認為下位機發送沒有完成，不會通知上層。這種情況，下位機可以再發一個零長度的包作為結束。

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  官方CUBE庫里面沒有USB主機兼USB設備的例子，因項目要求同一個USB口能支持U盤讀寫和與PC通信，自己就按照官方例子寫了個例程。
  程序實現了MSC主機和CDC設備的功能。設備處于哪種角色取決于ID線的狀態：當ID線接地或插入microA接口時，設備工作于MSC主機模式；當ID線懸空或插入microB接口時，設備工作于CDC設備模式，在上電狀態也可以熱切換。

  設備工作于MSC主機模式時，會在插入的U盤根目錄創建“STM32.TXT”文件，并寫入“This is STM32 working with FatFs ”文本。
  設備工作于CDC設備模式時，在PC端會形成一個虛擬串口，PC通過串口發送給設備的數據，設備會回復給PC。