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STM32CubeMx+HAL库实现USB CDC+MSC复合设备

article 2024/9/19 9:22:42

之前的文章中介绍过STM32的USB应用，包括虚拟串口（CDC）和大容量存储设备（MSC）。今天来介绍USB实现CDC和MSC复合设备的方法。

硬件：STM32F407VET6

软件：STM32CubeMx v6.5+F4库v1.27.1

编译环境：MDK 5.30

1.准备两个工程

首先用STM32CubeMX分别生成CDC和MSC两个工程，测试正常。具体可参考之前的文章。

STM32实现USB转串口功能（含源码）

STM32&SD卡实现USB虚拟U盘（含源码）

2.拷贝到一个工程中

以其中一个工程为模板，将另一个工程中需要的文件拷贝过来。这里以MSC的工程为模板，将CDC工程中的下列文件/文件夹拷贝过来，并添加到工程中。

添加完成后的工程目录如下：

复制过来的只有usbd_cdc_if.c和usbd_cdc.c及对应的.h文件，usbd_msccdc.c文件是需要自己实现的USB复合设备的代码。

3.修改程序

a)首先，原有的工程已经有USB复合设备的框架了，要使用的话需要添加一个宏定义：USE_USBD_COMPOSITE，直接在编译器里添加就行：

b)然后编写usbd_msccdc.c和对应的.h文件。该文件主要是USB复合设备的描述符等，这里不详细介绍。文件内容见文章末尾链接。

c)其次修改USB CDC和MSC的端点，在usbd_cdc.h和usbd_msc.h文件中：

CDC使用的是0x81 0x01 和0x82三个端点

#ifndef CDC_IN_EP
#define CDC_IN_EP                                   0x81U  /* EP1 for data IN */
#endif /* CDC_IN_EP */

#ifndef CDC_OUT_EP
#define CDC_OUT_EP                                  0x01U  /* EP1 for data OUT */
#endif /* CDC_OUT_EP */

#ifndef CDC_CMD_EP
#define CDC_CMD_EP                                  0x82U  /* EP2 for CDC commands */

MSC使用的是0x83和0x03端点

#ifndef MSC_EPIN_ADDR
#define MSC_EPIN_ADDR                0x83U

#ifndef MSC_EPOUT_ADDR
#define MSC_EPOUT_ADDR               0x03U

d)然后把usbd_conf.h文件中USBD_MAX_NUM_INTERFACES的值1修改为3

e)修改usbd_conf.c文件，如下：

f)修改usbd_msc.c和usbd_cdc.c文件如下：

g) 最后修改usb_device.c文件：

void MX_USB_DEVICE_Init(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USB_DEVICE_Init_PreTreatment */
  /* USER CODE END USB_DEVICE_Init_PreTreatment */

  /* Init Device Library, add supported class and start the library. */
 if (USBD_Init(&hUsbDeviceFS, &usbCmpsitFS_Desc, DEVICE_FS) != USBD_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* if (USBD_RegisterClass(&hUsbDeviceFS, &USBD_MSC) != USBD_OK)
  {
    Error_Handler();
  } */

  if(USBD_RegisterClassComposite(&hUsbDeviceFS, &USBD_CDC,CLASS_TYPE_CDC,0) != USBD_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  if(USBD_CDC_RegisterInterface(&hUsbDeviceFS, &USBD_Interface_fops_FS) != USBD_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  if(USBD_RegisterClassComposite(&hUsbDeviceFS, &USBD_MSC,CLASS_TYPE_MSC,0) != USBD_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  if (USBD_MSC_RegisterStorage(&hUsbDeviceFS, &USBD_Storage_Interface_fops_FS) != USBD_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  if (USBD_Start(&hUsbDeviceFS) != USBD_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /* USER CODE BEGIN USB_DEVICE_Init_PostTreatment */

  /* USER CODE END USB_DEVICE_Init_PostTreatment */
}

最后，编译成功后下载程序测试。可以看到USB虚拟出了一个串口和1个U盘，这里的U盘是一张32G的TF卡。测试一下串口收发和U盘读写，都正常。