GD32——虚拟串口实验（USB-CDC）

发表于 2024-12-3 12:06

前言：使用GD32F303单片机，使用其外设USB的CDC类实现虚拟串口的收发数据，本实验主要讲USB实验如何基于一个官方的Demo，移植成自己的一个完整工程（附上源码例程）。

（理论部分后续再讲）

MCU：GD32F303CBT6

一、移植
1、准备
（1）、找到相应的路径下的usb_cdc工程，我使用的是IAR工程，所以选择EWARM文件夹下的工程文件，双击打开。

（2）、打开CDC_ACM.eww工程之后再IAR里面可以看到整个工程的架构、使用到的文件，如图。

可以看到移植USB cdc工程主要就是使用到了USBD类文件、设备文件和驱动文件这几类。GD的官方有吧USB库封装在同一个文件夹内，方便移植。

（3）、在工程右键键打开包含文件的文件夹，可以知道具体使用的是哪一个文件夹下面的文件。

可以看到主要就是使用的是《GD32F30x_usbd_library》文件夹下面的文件

使用到的文件：

①、...\GD32F30x_Firmware_Library_V2.2.0\Firmware\GD32F30x_usbd_library\class\device\cdc

cdc_acm_core.c、cdc_acm_core.h

②、...\GD32F30x_Firmware_Library_V2.2.0\Firmware\GD32F30x_usbd_library\device

usbd_core.c、usbd_core.h

usbd_enum.c、usbd_enum.h

usbd_pwr.c、usbd_pwr.h

usbd_transc.c、usbd_transc.h

③、...\GD32F30x_Firmware_Library_V2.2.0\Firmware\GD32F30x_usbd_library\usbd

usbd_lld_core.c、usbd_lld_core.h

usbd_lld_int.c、usbd_lld_int.h

2、复制移植为一个新工程
（1）创建一个文件夹：

将上面说到的文件移植到文件夹内

（2）、双击工程之后，需要将一下的源文件删除，然后重新加入，复制移植过路径不一样了。

（3）右键Option打开工程管理，将头文件路径重新加入，并换为相对路径的方式

重新加载的路径为：

（4）、最后编译0错误就可以了

二、实验
1、烧录到主板吗，可以看到代码里面的主循环逻辑就是将接收到的数据再发送出来，类似与普通的串口数据收发。

2、使用串口调试助手，打开后可以显示出COM口序号，我这里是19：COM19:GD32 Virtual Com Port.（设备管理器上也可以看到），如果没看到就需要安装一下官方的虚拟串口驱动。

3、修改设备信息，在linux下看一看到虚拟串口的信息，这些信息可以修改设置：

在cdc_acm_core.c文件内：主要是修改结构体cdc_desc内的一些成员信息

（1）、其中这两项是可改的：

参考：AN049_GD32_USBD_Firmware_Library_User_Guide_Rev1.0_CN.pdf

工程：GitHub - YZX-11/GD32F303-usb_cdc
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原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_64192009/article/details/144105311

发表于 2024-12-7 08:21

硬件上需要确保USB接口的DP、DM引脚以及上拉电阻正确连接

发表于 2024-12-9 09:45

在进行数据传输测试时，要从发送和接收两个方向进行验证。可以编写简单的测试程序，在 GD32 端发送一个已知的数据序列，然后在主机端（如 PC）接收并检查数据是否正确。

发表于 2024-12-9 11:18

配置描述符时，注意接口层的IAD描述符、接口描述符0和接口描述符1。
IAD描述符可以不使用，但在某些情况下需要使用联合描述符。

发表于 2024-12-9 14:19

选择合适的终端仿真器软件（如Tera Term、PuTTY、RealTerm等）用于测试与调试。确保所选工具能够正确地配置为与GD32虚拟串口通信。

发表于 2024-12-9 17:23

在主循环中处理数据收发逻辑，通过调用相应的函数实现数据的接收和发送。

发表于 2024-12-10 13:10

使用适当的电阻和电容来滤波和稳定电源，特别是在VBUS（USB供电）引脚上。

发表于 2024-12-10 13:15

虚拟的串口是不是波特率设置多少都能显示？

发表于 2024-12-10 13:42

在接收函数中，代码的顺序非常重要，错误的顺序可能导致接收失败。

发表于 2024-12-10 14:15

实现高效的数据接收和发送机制。使用环形缓冲区可以有效地管理传入和传出的数据流，避免数据丢失。

发表于 2024-12-10 19:15

USB设备的时钟通常是固定的48MHz，因此需要根据外部晶振的频率进行适当的分频和配置。

发表于 2024-12-10 19:39

在实现USB虚拟串口时，可能需要对性能进行优化，包括减少延迟、提高数据吞吐量等。这可能涉及到对USB堆栈的优化和硬件资源的合理分配。

发表于 2024-12-11 16:23

管理好发送和接收缓冲区，确保数据的正确传输和不会发生溢出。

发表于 2024-12-11 17:52

USB虚拟串口涉及到中断处理，因此需要确保中断服务程序正确配置和实现。这包括USB的枚举过程、数据收发等中断。

发表于 2024-12-11 18:51

在应用程序中调用适当的API来初始化USB模块，并允许其完成枚举过程。这是主机识别和配置USB设备的过程。

发表于 2024-12-11 20:38

要注意 USB 接口的电源引脚（VBus）和地引脚（GND）的连接，防止短路或虚接情况。如果 VBus 电源供应不稳定，可能会导致设备识别问题或者通信中断。

发表于 2024-12-11 21:05

参考GD32官方提供的USB-CDC示例代码，这有助于理解配置过程和中断处理。

发表于 2024-12-11 21:33

特别是在接收数据时，注意代码的执行顺序，避免因顺序错误导致数据接收失败。

发表于 2024-12-11 22:01

CDC（通信设备类）设备需要处理一些设备类专用请求，如SET_LINE_CODING、GET_LINE_CODING、SET_CONTROL_LINE_STATE等。这些请求的处理需要在设备的固件中实现

发表于 2024-12-12 10:39

注意CDC的发送和接收函数可能会遇到64字节限制的问题。

[研电赛技术支持] GD32——虚拟串口实验（USB-CDC）

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