我正在尝试在STM324x9I-EVAL开发板上通过USB接口实现UART。目的是通过串行发送命令到伺服控制器（或其他硬件）。我已经成功地在开发板上实现了USB_Device_CDC示例，但不确定没有安装驱动程序的PC如何使用此功能。至于其他硬件，USB端口现在是否只是看起来像一个串行端口？还是需要在另一端安装驱动程序或某种接口？我想指出的是，我知道以下帖子：Emulating UART over USB，但我认为我的问题在那个回答的上下文中没有得到完全解答。
STM32微控制器的UART通过USB实现传输
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- mban
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好的，如果你想使用USB接口，你需要有两个设备：一个在电缆的每一端。并且两者都必须使用适当的高级协议。你如何将鼠标或键盘连接到PC？ - too honest for this site
只是为了明确起见，CDC实现本身并不会使USB看起来像串行端口对其他设备吗？我不能在端口上写入数据并期望UART接口理解它，对吗？ - mban
你应该先了解一下USB及其“设备类”，特别是CDC类。这些文档可以免费获取（至少2.0版本时是这样的）。 - too honest for this site
你感到困惑的一部分似乎是你的方案模糊不清。你没有指定哪个设备是USB主机，哪个设备是USB小工具（或“设备”）。"在没有带驱动程序的PC的情况下如何工作" -- 我只见过主机USB端口（即女性Type-A）在PC上。如果你将你的开发板连接到PC上，那么该板就是一个USB小工具。推测 "舵机控制器（或其他硬件）"也是一个USB小工具？为了将你的开发板连接到 "舵机控制器"，你需要在开发板上使用一个USB主机端口。 - sawdust
2个回答
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一个USB连接不像UART一样是点对点连接。它需要一个主机和一个设备之间的主/从关系。设备不能启动数据传输；它必须被主机持续轮询。
CDC/ACM类设备在PC主机上呈现一个虚拟COM端口，但这并不允许设备与UART接口通信。它在软件级别看起来像串行端口，但没有实现UART物理层。在外观上看起来像PC串行端口，但在物理层面上没有任何类似于UART通信的东西。
有些设备可以充当UART/USB桥（例如FTDI和Prolific），您也可以（有点昂贵地）从具有USB设备控制器和UART的微控制器中构建自己的设备，但是该桥是一个USB设备，仍然必须连接到USB主机；通常用于将PC连接到缺乏USB控制器或使用USB控制器的软件/CPU开销过大的微控制器。
理论上，您可以将具有USB主机控制器和USB设备控制器的微控制器连接起来，但是您需要分别在每个控制器上安装主机和设备软件堆栈，而且一旦您拥有了USB连接，实现CDC/ACM是可用带宽的相当低效的利用。 CDC/ACM类的目的主要是允许“传统”软件在PC上工作。
如果您需要连接到“真正”的串行端口，应该使用真正的UART - 它们比任何情况下微控制器上的USB控制器更为普遍。
CDC/ACM类设备在PC主机上呈现一个虚拟COM端口，但这并不允许设备与UART接口通信。它在软件级别看起来像串行端口，但没有实现UART物理层。在外观上看起来像PC串行端口，但在物理层面上没有任何类似于UART通信的东西。
有些设备可以充当UART/USB桥（例如FTDI和Prolific），您也可以（有点昂贵地）从具有USB设备控制器和UART的微控制器中构建自己的设备，但是该桥是一个USB设备，仍然必须连接到USB主机；通常用于将PC连接到缺乏USB控制器或使用USB控制器的软件/CPU开销过大的微控制器。
理论上，您可以将具有USB主机控制器和USB设备控制器的微控制器连接起来，但是您需要分别在每个控制器上安装主机和设备软件堆栈，而且一旦您拥有了USB连接，实现CDC/ACM是可用带宽的相当低效的利用。 CDC/ACM类的目的主要是允许“传统”软件在PC上工作。
如果您需要连接到“真正”的串行端口，应该使用真正的UART - 它们比任何情况下微控制器上的USB控制器更为普遍。
- Clifford
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你应该了解一些关于USB设备类的知识。CDC是一个USB设备类，而ACM是我假定你正在使用的一个子类。你制作的设备可以被称为“CDC ACM设备”，因为它使用了CDC类和ACM子类。
这些类和子类是由USB实施者论坛在文件中定义的，你可以在这里找到它们：
请注意，CDC ACM 仅指定用于在主机和设备之间传输数据的一些 USB 命令。它不指定设备实际上将对该数据执行什么操作。您可以使用 CDC ACM 实现 USB-串口适配器，或者只是将其用作任何要发送的数据的通用通信接口。
是的，你需要在 PC 端安装驱动程序。驱动程序需要设计为在您特定的操作系统上运行。它需要在操作系统中创建某种虚拟串口设备，其他软件（仅知道串口）可以找到并连接。它需要根据 CDC ACM 规范将其他软件在串口上执行的串口操作（例如向串口写入一些字节）转换为低级别的 USB 命令（例如通过特定的端点以 USB 数据包的形式将一些字节发送到设备）。它需要以某种方式知道应该操作哪些 USB 设备，因为并非每个 USB 设备都是 CDC ACM 设备。
对于Windows操作系统，您可能会使用Windows自带的usbser.sys驱动程序。对于早于Windows 10版本的Windows操作系统，您需要编写一个INF文件将您的设备与usbser.sys关联并签名。对于Windows 10及更高版本的操作系统，已经包含了一个名为usbser.inf的新的INF文件，它将自动匹配任何有效的CDC ACM设备。这意味着，如果您只打算支持在Windows 10或更高版本上使用设备，则无需编写或分发CDC ACM设备的驱动程序。微软和Arduino之间的合作始于2015年，让我相信微软将继续支持和改进usbser.sys。事实上，他们声称在Windows 10中，“该驱动程序已通过使用内核模式驱动程序框架进行了重写，从而提高了驱动程序的整体稳定性”，这是个好消息。
这些类和子类是由USB实施者论坛在文件中定义的，你可以在这里找到它们：
http://www.usb.org/developers/docs/devclass_docs/
这些文档规定了 CDC ACM 设备应该具有哪些 USB 描述符来向主机描述自己，以及它应该具有哪些接口和端点，以及串行数据将如何在 USB 事务和传输方面表示。请注意，CDC ACM 仅指定用于在主机和设备之间传输数据的一些 USB 命令。它不指定设备实际上将对该数据执行什么操作。您可以使用 CDC ACM 实现 USB-串口适配器，或者只是将其用作任何要发送的数据的通用通信接口。
是的，你需要在 PC 端安装驱动程序。驱动程序需要设计为在您特定的操作系统上运行。它需要在操作系统中创建某种虚拟串口设备，其他软件（仅知道串口）可以找到并连接。它需要根据 CDC ACM 规范将其他软件在串口上执行的串口操作（例如向串口写入一些字节）转换为低级别的 USB 命令（例如通过特定的端点以 USB 数据包的形式将一些字节发送到设备）。它需要以某种方式知道应该操作哪些 USB 设备，因为并非每个 USB 设备都是 CDC ACM 设备。
对于Windows操作系统，您可能会使用Windows自带的usbser.sys驱动程序。对于早于Windows 10版本的Windows操作系统，您需要编写一个INF文件将您的设备与usbser.sys关联并签名。对于Windows 10及更高版本的操作系统，已经包含了一个名为usbser.inf的新的INF文件，它将自动匹配任何有效的CDC ACM设备。这意味着，如果您只打算支持在Windows 10或更高版本上使用设备，则无需编写或分发CDC ACM设备的驱动程序。微软和Arduino之间的合作始于2015年，让我相信微软将继续支持和改进usbser.sys。事实上，他们声称在Windows 10中，“该驱动程序已通过使用内核模式驱动程序框架进行了重写，从而提高了驱动程序的整体稳定性”，这是个好消息。
对于Linux系统，有一个cdc_acm内核模块，它已经成为内核的标准部分很长时间了，应该可以自动与插入的任何CDC ACM设备配合使用。
对于Mac OS X系统，有一个AppleUSBCDCACM驱动程序，应该可以自动与插入的任何CDC ACM设备配合使用。
请注意，为了使这些驱动程序识别您的设备并与其配合使用，您的设备必须在其USB描述符中具有某些值，并且要求可能因您所讨论的确切驱动程序版本而异。
不，那是错误的想法。USB端口仍将看起来像USB端口，但操作系统提供的各种USB驱动程序将识别插入该端口的CDC ACM设备，并在操作系统的串行端口列表中创建一个新条目。然后，如果您运行一些只知道串行端口的软件，它可以连接到该端口。实际上，如果您制作一个复合设备，您可以将单个USB设备插入单个USB端口，实际上具有两个或更多虚拟串行端口。现在，USB端口是否会像串行端口一样简单？
- David Grayson
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