STM32F4-DISC 实现USB主机（U盘）和USB设备（虚拟串口）自动切换

ID:127084 · 发表于 2016-6-17 18:31

DeviceCDC&HostMSC-------------项目文件
STM32Cube_FW_F4_V1.10.0-------官方cube库（有几处修改）
STM-VCP-DRIVER.zip------------官方虚拟串口驱动

  程序实现了MSC主机和CDC设备的功能。设备处于哪种角色取决于ID线的状态：当ID线接地或插入microA接口时，设备工作于MSC主机模式；当ID线悬空或插入microB接口时，设备工作于CDC设备模式，在上电状态也可以热切换。

  设备工作于MSC主机模式时，会在插入的U盘根目录创建“STM32.TXT”文件，并写入“This is STM32 working with FatFs ”文本。
  设备工作于CDC设备模式时，在PC端会形成一个虚拟串口，PC通过串口发送给设备的数据，设备会回复给PC。

  为了根据ID线自动切换工作模式，需要对cube库修改。

  对cube库的修改项：
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1、USBD_Init-->USBD_LL_Init-->HAL_PCD_Init-->USB_SetCurrentMode
  此处由USB_OTG_DEVICE_MODE修改为USB_OTG_DRD_MODE。

2、USBH_Init-->USBH_LL_Init-->HAL_HCD_Init-->USB_SetCurrentMode
  此处由USB_OTG_HOST_MODE修改为USB_OTG_DRD_MODE。

3、USBH_Init-->USBH_LL_Init-->HAL_HCD_Init-->USB_HostInit
  此处根据cfg.Sof_enable决定是否打开SOF中断，原程序默认打开SOF中断，会每1ms产生SOF中断传递给CLASS，实际上MSC-CLASS没用到这个中断。

4、usbd_cdc_interface.c
  与官方的CDC例子相比，去掉了串口相关的操作以及TIM，改为回环模式，在后台发送数据。

5、stm32f4xx_it.c-->OTG_FS_IRQHandler
  同时加入主机中断和设备中断处理函数，函数第一步会判断模式，所以不会产生冲突。
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  后台中的USB_ModeSwitch函数根据CMOD位判断模式是否改变，以关闭当前模式和初始化另一个模式，是因为当初始化时USB_SetCurrentMode设置为USB_OTG_DRD_MODE，而且不使能HNP功能时，USBx->GINTSTS的CMOD位完全由ID线决定。后台主机的应用和设备的应用也要先判断当前模式是否相符。

  遗留的一个BUG：工作在设备虚拟串口模式时，向PC一次性发的数据包不能是64（最大包长）的整数倍，不然PC认为下位机发送没有完成，不会通知上层。这种情况，下位机可以再发一个零长度的包作为结束。

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  官方CUBE库里面没有USB主机兼USB设备的例子，因项目要求同一个USB口能支持U盘读写和与PC通信，自己就按照官方例子写了个例程。
  程序实现了MSC主机和CDC设备的功能。设备处于哪种角色取决于ID线的状态：当ID线接地或插入microA接口时，设备工作于MSC主机模式；当ID线悬空或插入microB接口时，设备工作于CDC设备模式，在上电状态也可以热切换。

  设备工作于MSC主机模式时，会在插入的U盘根目录创建“STM32.TXT”文件，并写入“This is STM32 working with FatFs ”文本。
  设备工作于CDC设备模式时，在PC端会形成一个虚拟串口，PC通过串口发送给设备的数据，设备会回复给PC。