F205 虚拟串口通信可靠性问题

发表于 2016-12-27 14:07

F205 虚拟串口通信可靠性问题

最近在一个项目中，发现F205 USB的虚拟串口向PC机发送长报文的过程中偶尔会失败，主机收到的报文长度不够。为了固定问题，取消了其他代码做了一个简单的测试环境。
  使用 F205 的USB FS 端口做VCP device 与主机通信，程序是使用ST最新库中的Project\USB_Device_Examples\VCP\EWARM 略加修改而成。
通信测试程序十分简单：
  主机通过虚拟串口发送2个字节的长度信息L，F205收到之后发送L长度字节的数据包返回到Host,反复发送统计通信的可靠性。

运行环境： XP， F205版本：STM32F205RGT6 7B494 VQ  PHL  7B 608，F205外部的时钟为 12M，
因此代码中做了相应的修改：
#define HSE_VALUE          12000000  // 配合12M时钟
#define PLL_M             12
#define APP_RX_DATA_SIZE    8192    // 发送缓冲区加大到8K

static uint16_t VCP_DataTx (uint8_t* Buf, uint32_t Len)
{
  uint32_t i;
  for (i=0; i<Len; i++) {
APP_Rx_Buffer[APP_Rx_ptr_in++]=Buf[i];
if(APP_Rx_ptr_in == APP_RX_DATA_SIZE)
   APP_Rx_ptr_in = 0;
  }
  return USBD_OK;
}

uint8_t  Bu[8192];
static uint16_t VCP_DataRx (uint8_t* Buf, uint32_t Len) {

  uint32_t  Cnt;
  Cnt=Buf[0]+((u16)Buf[1]<<8);  // 收到的长度信息L
  VCP_DataTx( Bu, Cnt);       // 回发数据包
  return USBD_OK;
}

测试发现问题：当F205发送数据长度为4096以上的时候，有时PC机收数据包长度不够，

发表于 2016-12-27 15:27

请检查USB相关的 buffer 是否都申请了足够长的空间，包括上位机的

发表于 2016-12-27 16:42

上位机软件不给力造成的吧

发表于 2016-12-27 22:47

上位机使用的是 Delphi 开发的，使用了TMS Async 控件。为了防止是控件的问题,特别将该控件升级到了最新版本。但问题依旧。
工作缓冲的大小，在上位机和F205都开的足够大。

发表于 2016-12-27 23:26

seawwh 发表于 2016-12-27 22:47
上位机使用的是 Delphi 开发的，使用了TMS Async 控件。为了防止是控件的问题,特别将该控件升级到了最新版 ...

那所谓的收取的数据包长度不够是每次固定的还是随机的，发出多少收到多少？如果是固定在具体又丢了多少字节？

发表于 2016-12-28 08:44

F407，基本完全用库函数，通信可靠性没有问题。

讨厌的是装驱动。

发表于 2016-12-28 11:11

玄德发表于 2016-12-28 08:44
F407，基本完全用库函数，通信可靠性没有问题。

讨厌的是装驱动。

我拍摄 usb 教程的时候,专门讲了 vcp, vcp 代码可靠,没有严重问题.只存在小的兼容性问题
问题是 lz 这么用法根本就是错的....
发送的时候就直接写进缓冲区....
你确定上一包发送完了?
buff 用8k.但是你一次就写4k,你确定下次写的时候上次发送完了?

发表于 2016-12-28 11:15

uint8_t CDC_Transmit_FS(uint8_t* Buf, uint16_t Len)
{
  uint8_t result = USBD_OK;
  /* USER CODE BEGIN 7 */
  USBD_CDC_HandleTypeDef *hcdc = (USBD_CDC_HandleTypeDef*)hUsbDeviceFS.pClassData;
  if (hcdc->TxState != 0){
return USBD_BUSY;
  }
  USBD_CDC_SetTxBuffer(&hUsbDeviceFS, Buf, Len);
  result = USBD_CDC_TransmitPacket(&hUsbDeviceFS);
  /* USER CODE END 7 */
  return result;
}

这是我用的 f405的代码.建议你用最新版本 stm32cubemx 生成最新的205的代码,你看看区别...
固定大小 buff 的东西都不能随便扔...
当然上面的代码是原生的,buff 利用率并不够.要改也不是 lz 你那样

发表于 2016-12-28 11:39

icecut 发表于 2016-12-28 11:11
我拍摄 usb 教程的时候,专门讲了 vcp, vcp 代码可靠,没有严重问题.只存在小的兼容性问题
问题是 lz 这么 ...

官方库函数会处理packet、frame问题，
一个packet最大64字节，最后一个packet少于64字节，这些处理都做过了。
只要没修改库函数，并且确保缓冲区不溢出，直接往缓冲区填数据是没问题的。

发表于 2016-12-28 11:49

玄德发表于 2016-12-28 11:39
官方库函数会处理packet、frame问题，
一个packet最大64字节，最后一个packet少于64字节，这些处理都做 ...

他这不是 usb 的问题他自己代码有问题

发表于 2016-12-28 12:19

Xflyan 发表于 2016-12-27 23:26
那所谓的收取的数据包长度不够是每次固定的还是随机的，发出多少收到多少？如果是固定在具体又丢了多少字 ...

目前初步发现出错的规律：

将  APP_RX_DATA_SIZE  设为  8192
发送报文长度固定为 4106，出问题时收到的数据为 4096，缺少10个字节。

使用下面的程序,执行2048次成功发送后出现现问题，每次复位后可以重现。Len=4106
static uint16_t VCP_DataTx(uint8_t* Buf, uint32_t Len) {

  APP_Rx_ptr_in= (APP_Rx_ptr_in+Len) % APP_RX_DATA_SIZE;
  return USBD_OK;
}

使用下面的程序,每次执行都可以重现问题, Len=4106
static uint16_t VCP_DataTx(uint8_t* Buf, uint32_t Len) {

  APP_Rx_ptr_in=APP_Rx_ptr_out=4096;
  APP_Rx_ptr_in= (APP_Rx_ptr_in+Len) % APP_RX_DATA_SIZE;
  return USBD_OK;
}

使用下面的程序,极少出错。 Len=4106
static uint16_t VCP_DataTx(uint8_t* Buf, uint32_t Len) {

  APP_Rx_ptr_in  =Len;
  APP_Rx_ptr_out =0;
  return USBD_OK;
}

注：上述过程省略了Buf数据复制到APP_Rx_Buffer的过程；
发送报文4106-4112 的表现均相同。
出错的情况与主机USB端口的忙碌程度好像有关，如果主机正在U盘访问,问题容易出现。

发表于 2016-12-28 12:22

icecut 发表于 2016-12-28 11:11
我拍摄 usb 教程的时候,专门讲了 vcp, vcp 代码可靠,没有严重问题.只存在小的兼容性问题
问题是 lz 这么 ...

我的APP_Rx_Buffer的大小为8192，每次写4106。由于每次写都是在上位机的命令下才启动的，
因此不会出现缓冲区溢出的情况。
上位机的重复做下列动作：
   上位机发出读长度4106数据命令，
   F205 收到后按照命令给出的长度后发数据。
   上位机等待接收等待最长时间2秒，接收计数；

发表于 2016-12-28 12:26

本帖最后由 Simon21ic 于 2016-12-28 12:31 编辑

我记得以前用stm32做MTK的串口下载线，921600bps下，都没啥稳定性问题
我们自己的标准CDC驱动：https://github.com/versaloon/vsf ... e/CDC/vsfusbd_CDC.c
使用流的方式实现数据通道

发表于 2016-12-28 12:36

你这么测试.每次都从缓冲区开始0处发数,发4106个.
如果这样不出错.就是你代码错误....

发表于 2016-12-28 12:56

Simon21ic 发表于 2016-12-28 12:26
我记得以前用stm32做MTK的串口下载线，921600bps下，都没啥稳定性问题
我们自己的标准CDC驱动：https://git ...

Simon21ic

你提供的CDC驱动是PC机一侧的驱动吗？如果是如何安装这一驱动呢？你的驱动与Win下的驱动有什么优势?

另外,你提供的CDC驱动，支持RTS/DTR 等信号的控制与某些控制线的输入中断吗？

发表于 2016-12-28 14:14

本帖最后由 Xflyan 于 2016-12-28 14:15 编辑

seawwh 发表于 2016-12-28 12:19
目前初步发现出错的规律：

将 APP_RX_DATA_SIZE 设为 8192

使用下面的程序,极少出错。 Len=4106
static uint16_t VCP_DataTx(uint8_t* Buf, uint32_t Len) {
  APP_Rx_ptr_in  =Len;
  APP_Rx_ptr_out =0;
  return USBD_OK;
}

如果这种情况极少出错，那应该就是你的USB取数据时，计数出现错误了
USB发送分两个过程
1、你填充数据到 buffer，修改 APP_Rx_ptr_in
2、USB通过 APP_Rx_ptr_out 与 APP_Rx_ptr_in 相等来判断是否有数据发送，如果有，USB取数据后更新 APP_Rx_ptr_out

如果您填 APP_Rx_ptr_in 没有错，那就是 APP_Rx_ptr_out 更新出错了，导致数据没有完整发送
整个过程跟USB驱动没多大关系，就是你的代码问题

发表于 2016-12-28 16:47

Xflyan 发表于 2016-12-28 14:14
使用下面的程序,极少出错。 Len=4106
static uint16_t VCP_DataTx(uint8_t* Buf, uint32_t Len) {
APP_R ...

回复：Xflyan

使用下面的程序,每次执行都可以重现问题, Len=4106
static uint16_t VCP_DataTx(uint8_t* Buf, uint32_t Len) {

  APP_Rx_ptr_in=APP_Rx_ptr_out=4096;
  APP_Rx_ptr_in= (APP_Rx_ptr_in+Len) % APP_RX_DATA_SIZE;
  return USBD_OK;
}
可简化为
static uint16_t VCP_DataTx(uint8_t* Buf, uint32_t Len) {

  APP_Rx_ptr_out= 4096;
  APP_Rx_ptr_in = (4096+Len) % APP_RX_DATA_SIZE;
  return USBD_OK;
}
如果说代码有问题的话，其实代码就是上面的两行。
值得注意的是，上面的代码是有意造成了一个 APP_Rx_ptr_out>APP_Rx_ptr_in 的初始条件，
在此条件下，驱动程序会有两段发送过程：
  1. 先发送4096字节，共64包，然后发送0长度包；此时APP_Rx_ptr_out指针到达缓冲区边界；
  2. 发送10字节的数据包。
我感觉在发送数据包较大且在缓冲区中折回的情况下比较容易出错。

发表于 2016-12-28 17:55

seawwh 发表于 2016-12-28 16:47
回复：Xflyan

使用下面的程序,每次执行都可以重现问题, Len=4106

不是这里的代码问题，检查一下你的 USB中断 Callback 的那几个函数，也就是USB从 buffer 取数据的过程

发表于 2016-12-28 19:37

seawwh 发表于 2016-12-28 12:56
Simon21ic

你提供的CDC驱动是PC机一侧的驱动吗？如果是如何安装这一驱动呢？你的驱动与Win下的驱 ...

stm32里跑的驱动代码，PC端用标准驱动。可以支持其他IO

发表于 2016-12-28 21:33

发送的时候就直接写进缓冲区

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