移植ARM CMSIS USB Stack的CDC类到飞思卡尔Kinetis KL25

只看该作者 · 2015-4-17 21:09

现在越来越多的用户在使用USB的CDC类做USB虚拟串口，毕竟现在笔记本已经基本没有9针串口了，再去拿一个USB转串口线还是比较麻烦的，所以USB CDC类还是不错的选择。而好消息是，ARM官网为其Cortex-M系列（目前支持M0, M0+, M3, M4）定制化了一套非常精简的USB协议栈，这套协议栈在Keil安装目录下以.lib的形式提供，但是其在ARMmbed开源调试器CMSIS-DAP项目中将该协议栈开放出来。该协议支持USB Host和USB Device，其中USB Host支持HID和MSC类，USB Device支持HID类，MSC类，CDC类，Audio类和自定义设备类，其整体功能框架如下图，并在CMSIS-DAP项目中适配了Freescale的K20DX128Vxx5和NXP的LPC11u35及LPC4322。

为了适配USB CDC类的应用，我将CMSIS-DAP项目中的关于USB CDC类协议栈文件抠了出来，并将其移植到FRDM-KL25的官方SampleCode里，移植过程非常简单，使用起来也很方便，下面简单介绍下移植的环境和步骤：

开发环境：IAR v7.3

开发平台：FRDM-KL25

参考例程：KL25_SC中kl25_sc_rev10\klxx-sc-baremetal\build\iar\platinum（基于该例程进行修改）

只看该作者 · 2015-4-17 21:09

1. 将CMSIS USB Stack协议栈相关文件放到kl25_sc_rev10\klxx-sc-baremetal\src\projects\platinum文件夹下，如下图：

2. 打开platinum例程的IAR工程，并将CMSIS USB Stack->src和CMSIS USB Stack->Porting use两个文件夹下的文件添加到IAR工程管理目录下，如下图，并在IAR的General Options->C/C++ Complier->Preprocesser选项中添加CMSIS USB Stack->inc的头文件搜索路径，从下图可以看到USB Device CDC类相关的文件只有7个，比较清晰简洁：

3. 打开main.c文件，将如下图的相关代码全部copy并覆盖掉原代码，如下图所示：

4. 此外，针对该工程还需要修改两个部分，一是需要配置时钟部分PLL锁相环的倍频系数，使其倍到96M（因为USB的时钟源为MCGPLL/2=48），即修改freedom.h中PLL0_VDIV参数为48，然后由于PLL输出96M，其Coreclock和busclock的配置需要保证SIM_CLKDIV1 = SIM_CLKDIV1_OUTDIV1(1) | SIM_CLKDIV1_OUTDIV4(1);即Coreclock=48MHz，Busclock=24M。二是将USB的中断服务函数加载到中断向量表里面，即打开isr.h，配置如下：

5. 按照以上步骤修改完毕，重新编译并下载到KL25，将FRDM-KL25的另个USB口插到电脑即会弹出安装驱动的提示，由于程序中我将设备描述符中的VID和PID改成了官方USB Stack 4.1.1的配置，所以安装驱动时直接选择其目录下的inf文件即可（该**最后我附上的代码中也带了该驱动文件），安装完后即可枚举成Virtual Com Port的虚拟串口设备，如下图。然后打开串口调试助手，输入任意连续的字符串并点击发送（端口我配置了最大包的size是32bytes，但是协议中自带拆包打包等功能，不需要用户关心），可以接收返回同样的数据，如下图所示。