如何通过MM32 USB实现shell辅助调试方案

在前面的章节中我们介绍了MM32 USB各种功能类型，也介绍了如何通过串口或者J-Link RTT方式实现shell辅助调试方式，但是其都需要依赖额外的工具，比如串口方式就需要USB转TTL，J-Link RTT需要使用J-Link下载器，所以希望有新的方法实现shell，本次我们介绍USB CDC的方式来实现shell功能。

本次我们采用MM32L373 MiniBoard作为测试开发板，验证USB CDC的方式来实现shell功能。

前面已经为大家讲解了shell的串口方法，其实原理一样，只是用MM32 USB枚举成串口设备替代USB转TTL，直接从USB获取数据到MCU，也不需要额外占用MCU的串口，节省资源和硬件，相关的代码都可以从之前的文章获取，本次只是融合两者，改变实现接口，具体代码参考如下：

对于CDC部分，其函数初始化配置及相关全局变量定义内容，代码如下：

#define USBD_POWER 0

#define USBD_MAX_PACKET0 64

#define USBD_DEVDESC_IDVENDOR 0x2F81 //0x0D28

#define USBD_DEVDESC_IDPRODUCT 0x0001 //0x0204

以上是定义的MM32 MCU CDC设备VID和PID，灵动微电子已经获得USB组织授权的VID和PID。当设备插入电脑上，可以查看到如上标识的CDC设备，如图1所示：

图1 PC设备管理器列表

对于MM32 MCU的CDC功能来说，

在使用CDC功能之前先调用USB初始化函数来初始化USB协议栈。

int main(void)

{

// USB Device Initialization and connect

usbd_init();

usbd_connect(__TRUE);

while (!usbd_configured()) // Wait for USB Device to configure
{
}
while (1)
{
}
}

对于shell部分其函数初始化配置及相关全局变量定义内容，代码如下：

typedef struct

{

char *command; // shell命令提示符

char buffer[SHELL_COMMAND_MAX_LENGTH]; // shell命令缓冲buffer

unsigned short length; // shell命令长度大小

unsigned short cursor; // shell光标位置偏移

char *param[SHELL_PARAMETER_MAX_NUMBER]; // shell参数变量

char history[SHELL_HISTORY_MAX_NUMBER][SHELL_COMMAND_MAX_LENGTH]; // 历史记录区域

unsigned short historyCount; // 历史记录数量

short historyFlag; // 当前记录偏移位置

short historyOffset; // 历史记录偏移大小

SHELL_CommandTypeDef *commandBase; // 命令表基地址

unsigned short commandNumber; // 命令数量

int keyFuncBase; // 按键响应表基地址

unsigned short keyFuncNumber; // 按键响应数量

SHELL_InputMode status; // shell输入状态

unsigned char isActive; //是不是当前激活的shell

shellRead read; // shell读函数接口

shellWrite write; // shell写函数接口

}SHELL_TypeDef;

如上所示，为对象的定义接口，移植的步骤先定义一个shell对象，即：SHELL_TypeDef cdc_shell，然后实例化对象的操作接口，具体说明看注释，对于其中我们需要关注的是shell的读写接口。由于本次我们使用USB CDC接收和发送数据，所以我们只需要在USB CDC的函数中处理接收到的数据即可，我们使用shellHandler(&cdc_shell, EP2RXBuff[i])；来处理数据的交互，具体函数代码参考串口shell代码。

shell的发送接口，只需要把数据拷贝到buffer即可。

shell的读写接口移植到CDC上，代码如下：

void USBD_CDC_TASK(void)

{

uint8_t i, count;

NotifyOnStatusChange();

if (CDC_UART ->ISR & 0x08)

{

CDC_UART ->GCR &= ~(3 << 3);

CDC_UART ->GCR = 3 << 3;

UART_ClearITPendingBit(CDC_UART, UART_OVER_ERR);

}

// USB -> UART

if (EP2ReceiveFlag == 1)

{

EP2ReceiveFlag = 0;

for (i = 0; i < RxBufLen; i++)

shellHandler(&cdc_shell, EP2RXBuff[i]);

}

// UART -> USB

if (EP2TransferFlag == 1)

{

if (TxBufLen > 0)

{

while (USB->rEP2_CTRL & 0x80);

if (TxBufLen > 64)

{

UART_ReadData(EP2TXBuff, 64);

count = 64;

TxBufLen -= 64;

}

else

{

UART_ReadData(EP2TXBuff, TxBufLen);

count = TxBufLen;

TxBufLen = 0;

}

usb_buf_busy_flag = 1;

for (i = 0; i < count; i++)

{

USB->rEP2_FIFO = *(EP2TXBuff + i);

}

if ((USB ->rEP2_AVIL & 0x3f) == count)

{

USB->rEP2_CTRL = 0x80 | count;

}

else

{

USB->rTOP |= 1 << 3;

USB->rTOP &= ~(1 << 3);

}

USB->rEP2_CTRL = 0x80 | count;

if (0 == TxBufLen)

EP2TransferFlag = 0;

}

}

}

如上，我们就完成通过MM32 MCU的CDC实现shell调试功能，用串口助手打开虚拟串口，用CDC shell测试发送数据，结果如下：

图2 功能演示

以上就是MM32 MCU USB的CDC shell功能。
编辑：hfy