1.概述我们已经对 USB 硬件和数据的四种传输类型有了一个基本的了解。
控制传输(Control Transfers)
批量传输(Bulk Data Transfers)
中断传输(Interrupt Data Transfers)
同步传输(Isochronous Data Transfers)
下面我们通过一个例子看一下 USB 的具体工作过程。在此我们用一个比较实用的例子，就是把我们的板子用 USB 连接至 PC，然后在 PC 端出现一个模拟串口，通过串口助手打开这个串口，然后实现数据的双向传输。最后我们聊一下很多工程师都会忽视的 USB 认证问题。
2. 例程我们打开 ST 的 Cube 库中的 CDC 例程：
STM32Cube_FW_F1_V1.8.0ProjectsSTM3210C_EVALApplica
tionsUSB_DeviceCDC_StandaloneMDK-ARMProject.uvprojx
这个例程用到 USB 的同时还会用到 USART，USB 从 PC 端收到数据后会转发到 USART，从 USART 接收到消息会上传至 PC。我们可以把 USART 的 TX 和 RX 短接，这样从 PC 端下发的数据会原样回传给 PC 端。
这个例程使用的硬件是 STM3210C-EVAL，原理图可以在 stmcu.org.cn 找到。如果我们使用的是其它板子，就需要在这个工程基础上做一些改动。比如现在我们使用 STM32F105RBT6,8M 晶振，串口用 PTA2，PTA3，那么我们的要做如下修改：
首先，修改使用的 MCU：
然后修改时钟初始化部分。下图为 STM32F105 时钟模块示意图。USB 工作需要 48MHz 的时钟。
(STM32F105xx Datasheet)
如果板子的晶振是 8M，那么参数需要做如下配置：
(OSC IN = 8M)
PREDIV1SRC = 0b0, HSE oscillator clock selected as PREDIV1 clock entry
PREDIV1 = 0b0, PREDIV1 input clock not divided
PLLSRC = 0b1, Clock from PREDIV1 selected as PLL input clock
PLLMUL = 0b0111, PLL input clock x 9
(PLLCLK = 72M)
SW = 0b10, PLL selected as system clock
PLLVCO = 2*PLLCLK = 144M
USBPRE = 0, PLL clock is divided by 1.5 (or PLLVCO/3)
USB Clock = = PLLCLK/1.5 = 72M/1.5 = 48M
例程中的对应代码修改：
最后修改使用的串口引脚：
stm32f1xx_hal_msp.c
//AFIOCOMx_REMAP(0); // Remap USART2 to PTD5/6
u***d_cdc_interface.h
/* Definition for USARTx Pins */
//#define USARTx_TX_PIN GPIO_PIN_5
//#define USARTx_TX_GPIO_PORT GPIOD
//#define USARTx_RX_PIN GPIO_PIN_6
//#define USARTx_RX_GPIO_PORT GPIOD
#define USARTx_TX_PIN GPIO_PIN_2
#define USARTx_TX_GPIO_PORT GPIOA
#define USARTx_RX_PIN GPIO_PIN_3
#define USARTx_RX_GPIO_PORT GPIOA
终于可以编译运行了，用 USB 线把板子连到 PC 的 USB 口，记得把板子的 PTA２和 PTA３引脚短接起来。在设备管理器我们看到多出来一个串口，看它的属性会看到它的 VID，PID 跟我们程序中设置的一致。
用串口助手打开此串口，发送字符串，会看到返回同样的字符串。
下面我们来看一下具体的工作过程。
3.USB 枚举(Enumeration)当我们给设备上电，程序控制芯片内集成的上拉电阻连接至 USBDP 时，USB 主机(PC 端)会检测到这一变化并向设备供电。此时设备处于 Powered 状态。
主机等待 100ms 设备稳定后复位并使能此端口，此时设备可以从 Vbus 获取不超过 100mA 的电流，其默认地址是 0，处于 Default 状态。
主机通过 0 地址向该设备发送 Get_Descriptor 标准请求，获取设备的描述符。主机再次复位该 PORT，并发送标准请求 Set_Address 给设备分配一个地址，之后的
通信都是用此地址，设备进入 Address 状态。
主机通过新地址向设备再次发送 Get_Descriptor 标准请求，获取设备描述符。发送 Get_Configuration 请求，获取配置描述符。一个设备可以有多个配置，主机选择合适配置，通过 Set_Configuration 请求对设备而进行配置，设备进入 Configured 状态。
USB 的枚举过程是标准的，所以库里也有对应的标准处理代码。我们可以不用关心。好了，现在可以开始数据的双向传输了。
4. 数据传输我们已经了解所有 USB 传输都是由 USB 主机（Host）发起的，作为 USB 设备只能是被动的等待。当 Host 下发请求时会在设备中产生各种中断，设备完成各种中断的处理就行了。其中需要特别关注的有两个:
OEPINT(Output Endpoint Int),表明主机下发了数据。
IEPINT(Output Endpoint Int)。表明主机请求设备上传数据。
那么用户在代码里如何收发 USB 数据的呢？
我们在 u***d_cdc_interface.c 里关注下面这些就够了：
uint8_t UserRxBuffer[APP_RX_DATA_SIZE]; //USB 下发数据缓冲区
uint8_t UserTxBuffer[APP_TX_DATA_SIZE]; // 需要发给 USB 上位机的数据缓冲区
下面这个函数是用户用来处理接收缓冲区数据的，在初始化时需要传递给 USB 驱动，然后驱动收到 USB 下发的数据后会回调此函数。在例程中此函数把接收数据转发给了 USART2。当然你也可以什么都不做。
static int8_t CDC_Itf_Receive(uint8_t * Buf, uint32_t * Len);
那么如果有数据需要发给上位机呢？我们可以用下面这个函数：
USBD_CDC_TransmitPacket(&USBD_Device)；
注意此数据是先放入 IN 端点，然后等待 IEPINT 中断发生时才被取走发送。
5. 一个重要又容易被忽视的问题至此好像万事大吉了。
等等，如果产品这样发出去，你可能给公司惹麻烦了！
还有一个很重要的问题我们千万不要忽视，就是 VID 和 PID，既厂商识别符(Vendor ID)和产品识别符(Product ID)。我们例程中使用的是 VID 0x0483, PID 0x5740。这个 VID 是专门分配给 ST 的，虽然我们用这个号程序也能运行，但是不符合规范的。我们的可以在 u***.org/developers 网站查到当前为所有 USB 厂商分配的 VID。如果我们要开发 USB 设备，还要向 USB 组织申请自己的 VID，之后还要做微软徽标认证，就可以畅行无阻了。
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