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IP over USB: 通过USB为STM32实现lwIP网络

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简介：
本文介绍了一种基于USB技术，在STM32微控制器上实现轻量级TCP/IP协议栈(lwIP)的方法，使设备能够便捷地接入互联网。 USB IP 存储库包含一个在STM32嵌入式固件中的虚拟网络演示。该演示包括运行于USB网络适配器接口上的单一lwIP服务器（DNS、DHCP、HTTP）。这将是使用CDC-NCM协议的USB over IP应用程序和低成本IP堆栈开发平台的基础。 有以下两种可能的支持软件配置： 1. 使用lwIP本机API进行裸机实现。 2. 使用FreeRTOS以及lwIP netconn API进行实时操作系统（RTOS）实现。 在STM32F4DISCOVERY或32L476GDISCOVERY板上构建并刷新图像，可以轻松移植到其他STM32目标。通过USB连接到PC后，解决任何驱动程序问题即可开始使用。 该特征包括以下内容： - 使用NCM实现实现（双缓冲、高效且简单的API） - 版本2.1.0带有附加虚拟DHCP服务器的实现 - 允许基于域名访问的DNS服务器实现 - 通过DFU接口支持USB重新编程，使用了符合标准的DFU实施。

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  • IP over USB: 通过USB为STM32实现lwIP网络
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    本文介绍了一种基于USB技术，在STM32微控制器上实现轻量级TCP/IP协议栈(lwIP)的方法，使设备能够便捷地接入互联网。 USB IP 存储库包含一个在STM32嵌入式固件中的虚拟网络演示。该演示包括运行于USB网络适配器接口上的单一lwIP服务器（DNS、DHCP、HTTP）。这将是使用CDC-NCM协议的USB over IP应用程序和低成本IP堆栈开发平台的基础。 有以下两种可能的支持软件配置： 1. 使用lwIP本机API进行裸机实现。 2. 使用FreeRTOS以及lwIP netconn API进行实时操作系统（RTOS）实现。 在STM32F4DISCOVERY或32L476GDISCOVERY板上构建并刷新图像，可以轻松移植到其他STM32目标。通过USB连接到PC后，解决任何驱动程序问题即可开始使用。 该特征包括以下内容： - 使用NCM实现实现（双缓冲、高效且简单的API） - 版本2.1.0带有附加虚拟DHCP服务器的实现 - 允许基于域名访问的DNS服务器实现 - 通过DFU接口支持USB重新编程，使用了符合标准的DFU实施。
     
  • USB-over-Network-5.2.2.3.zip
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    USB-over-Network 5.2.2.3是一款软件工具，允许用户通过网络连接远程访问和控制USB设备。该版本带来了性能改进和稳定性增强。 5.0 版本支持 XP、Win7、Win8 和 Win10 系统，而从 6.0 开始不再兼容 XP。在测试过程中发现 Allowed number of devices: 1 包括了适用于 32/64 位系统的文件。服务器端安装完成后，请通过命令提示符或 PowerShell 执行以下操作：net stop ftusbsrv。 接下来，复制 Crack 文件夹中对应目录的文件，并覆盖到 C:/windows 目录下；如果未出现任何提示，则表示路径可能有误。完成复制后，请执行 net start ftusbsrv 以启动服务。 下载完成后请仔细检查软件是否被篡改，因为被篡改后的软件可能会触发病毒警告。
     
  • TTL串口通信通过USB实现
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    本文介绍了如何利用USB接口来实现TTL电平的串行数据通信的方法和步骤，适用于电子爱好者和技术人员。 基于51单片机的USB转串口通信适用于上位机与下位机之间的数据传输，并且已经过实际测试证明可行。附有模块原理图供参考。
     
  • STM32 USB HID开发示例，实现USB双向通讯
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    本项目为STM32微控制器USB HID协议开发实例，展示如何利用HID实现STM32与PC间的双向数据传输，适用于需要进行嵌入式系统通信开发的技术爱好者和工程师。 STM32 USB HID开发是嵌入式系统中的常见任务，在需要通过USB接口进行人机交互的应用场景下尤为重要。本实例将基于意法半导体（STMicroelectronics）的STM32F103x系列微控制器，使用Keil uVision IDE来创建一个支持USB Human Interface Device (HID)协议的项目，并实现双向通信功能。 STM32F103x是采用ARM Cortex-M3内核设计的一款高性能微控制器，具备丰富的外设接口资源，其中包括USB OTG（On-The-Go）接口。这款设备特别适合于构建各种USB应用。作为通用类别的USB HID设备，在Windows、Mac OS X和Linux等操作系统上无需安装额外驱动程序即可使用。 在开始STM32 USB HID的开发之前，请确保了解以下关键知识点： 1. **STM32 USB OTG硬件接口**：该系列微控制器内置了全速（FS）USB OTG接口，能够支持主机模式或设备模式。它包括Vbus、D+、D-和ID引脚，用于连接到USB总线。 2. **基础的USB协议知识**：了解控制传输、批量传输、中断传输以及同步传输这四种类型的USB通信方式是必要的。HID通常使用中断式数据交换以确保低延迟与实时性。 3. **理解USB HID类规范**：报告描述符定义了设备的数据输入输出及特征，构成了主机和设备间信息交流的基础框架。 4. **利用MDK Keil uV4开发工具链**：这是一款强大的嵌入式软件解决方案，支持多种MCU架构的代码生成、编译与调试。使用它来编写STM32 USB HID项目的源码。 5. **集成并配置固件库文件**：包括`stm32f10x_usbd_hid.c`和`stm32f10x_usbd_core.c`在内的USB相关组件，极大简化了软件开发过程中的复杂性。 6. **设备描述符与报告的设置**：在代码中需要初始化USB接口，并定义好各种必要的硬件特性向主机声明。 7. **中断服务程序的设计**：通过处理IRQ事件来实现USB通信。例如当枚举完成、数据接收或发送时，都需要相应的ISR（Interrupt Service Routine）进行响应。 8. **使用库函数管理双向通讯**：比如`USBD_HID_SendReport`和`USBD_HID_GetReport`等接口用于在主机与设备之间传输信息。 9. **调试及测试过程**：借助Keil uVision的内置仿真器或外部JTAG/SWD连接器，确保代码无误。同时也要准备一台兼容HID协议的操作系统平台来进行最终的功能验证工作。 通过以上步骤可以构建出一个基础但功能完备的STM32 USB HID项目，并实现数据交换的目的。此过程涵盖了许多嵌入式开发人员必须掌握的关键技能与知识体系。
     
  • STM32 USB IP详解.pdf
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    《STM32 USB IP详解》深入剖析了STM32系列微控制器中的USB知识产权模块，涵盖其架构、配置及应用技巧。适合硬件工程师和嵌入式开发者参考学习。 ### STM32 USB IP介绍 #### 一、STM32 USB IP概述 STM32系列微控制器（MCU）提供了多种内置USB接口知识产权（IP），这些USB IP支持不同的USB速度和角色，使得开发者可以根据具体应用需求灵活选择。本段落将详细介绍STM32中不同USB IP的特点及其适用范围。 #### 二、STM32 USB IP分类 STM32 USB IP主要分为两大类：USB+IP 和 OTG IP。 ##### 1. USB+IP - **功能**：支持全速USB设备模式。 - **应用场景**：适用于仅需要作为USB设备的应用场合。 - **兼容型号**：包括STM32F102、STM32F103、STM32F0x2等系列。 ##### 2. FS OTG IP - **功能**：既支持全速USB主机模式，也支持全速USB设备模式。 - **应用场景**：适合于需要在USB主机与设备之间切换的应用场合。 - **兼容型号**：包括STM32F105、STM32F107、STM32F2、STM32F4等系列。 ##### 3. HS OTG IP - **功能**：不仅支持高速、全速和低速USB主机模式，还支持高速和全速USB设备模式。 - **应用场景**：适用于对传输速度有较高要求的应用场合。 - **兼容型号**：包括STM32F2、STM32F4等系列。 #### 三、STM32 USB IP对应的软件库 针对不同的STM32 USB IP，提供了多个软件库以支持开发： - **Legacy Library**：适用于早期的STM32系列。 - **Cube Library**：最新版本的STM32软件开发工具包。 不同系列的STM32推荐使用的软件库如下： - **STM32F0x2系列**：建议使用STSW-STM32092或STM32CubeF0。 - **STM32F103系列**：建议使用STSW-STM32121或STM32CubeF3。 - **STM32F3系列**：建议使用STM32CubeF4（原文中似乎有误，应为STM32CubeF3）。 - **STM32L1系列**：建议使用STM32CubeL1。 - **STM32L0系列**：建议使用STM32CubeL0。 #### 四、特性与注意事项 STM32 USB IP具有以下特性： - **USB2.0兼容性**：支持USB2.0全速标准。 - **端点数量**：最多支持8个双向端点。 - **传输类型**：支持控制传输、批量传输、中断传输及同步传输四种类型。 - **双缓冲模式**：对于批量和同步传输，提供双缓冲机制以提高数据处理效率。 - **电源管理**：允许USB设备进入低功耗挂起状态。 ##### 注意事项 - 在STM32F102103中，USB与CAN共享512字节的专用SRAM；这意味着两者不能同时使用。 - 对于STM32F105107、STM32F2和STM32F4等型号上的OTG IP不受上述限制，并可同时支持USB及CAN功能。 #### 五、USB模块功能架构 主要包括以下几个方面： - **SIE (Serial Interface Engine)**：负责同步信号识别，比特填充，CRC生成与校验以及PID的生成与验证。 - **定时器**：用于产生帧同步信号和检测挂起状态。 - **Packet Buffer接口**：通过一组收发缓冲区管理512字节的本地内存。 - **寄存器**：包括端点相关的（如传输类型、地址等）以及控制寄存器（如功耗控制、设备地址设置等）、中断寄存器。 - **APB1总线接口**：涉及Packet Buffer Memory、仲裁器、寄存器映射和APB1 Wrapper子模块，用于与APB1总线通信。 #### 六、初始化过程 包括以下步骤： 1. **复位**: 首先进行系统或上电复位，并提供USB外设时钟。 2. **配置时钟**：确保APB1总线频率不低于8MHz。 3. **模拟部分设置**：启用与收发器相连的内部参考电压等模拟功能。 4. **寄存器配置**: 设置USB控制寄存器，包括设备地址、端点使能等参数。 5. **中断配置**：在NVIC中设定用于响应USB事件的中断优先级和使能状态。 6. **端点设置**
     
  • USB共享(USB-Over-Network)5.02含注册码
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    本软件提供了一种便捷的方式，在局域网内实现USB设备的共享与访问。版本5.02新增多项功能优化及错误修复，附带注册码确保用户获得完整版授权体验。 用于网络共享USB设备的USB-Over-Network 5.02版已带有注册码。
     
  • PC端通过USB与STM32设备通信的实例
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    本实例详细介绍在PC端如何通过USB接口实现与基于STM32微控制器的硬件设备进行数据交换和通信配置。 实现PC端与USB设备之间的简单通信有助于理解USB通信原理。在这一过程中，PC端程序主要涉及驱动编写工作；而USB设备则使用STM32f103ZET6进行开发。
     
  • USB over Network v5.0 破解版
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    《USB over Network》是一款允许用户通过网络连接远程控制和传输USB设备数据的应用程序。v5.0破解版声称去除了软件使用限制，但请注意使用盗版软件可能带来的法律风险与安全隐患。 基于网络的USB共享软件可以让用户在任何可以连接到互联网的地方访问USB设备中的数据。这是一个功能强大且易于使用的解决方案，允许分享并获取本地或远程计算机上的USB设备内容。 该系统包括两个主要组件：服务器端（Server）和客户端（Client）。服务器端安装于提供USB资源的电脑上；而客户端则安装在需要使用这些资源的其他机器上，并通过输入服务器IP地址来访问共享资源。这一技术的核心在于“iUSB”概念，它是一种基于互联网协议扩展USB总线的技术。 为了实现这种跨平台、透明化的网络连接方式，“iUSB”引入了一个操作系统无关的标准协议。同时，在客户端和服务器端分别加入了虚拟主控制器接口(VHCI)和虚拟设备驱动程序(VDD)，进一步增强了系统的功能性和安全性。相比传统的远程过程调用共享设备的方法，此方案能够提供更加详细的硬件信息，并且减轻了服务端的处理压力。
     
  • HoRNDIS——利用安卓（华为）手机通过USB为Mac共享网络的插件
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    HoRNDIS是一款专为Mac用户设计的免费软件插件，它允许用户通过USB连接将安卓（以华为为例）手机的移动数据转换为Mac电脑可用的互联网连接。 HoRNDIS是一种特殊的驱动程序，它允许Mac电脑通过USB接口连接到安卓设备（特别是华为手机），从而共享手机的移动网络连接。对于那些在没有Wi-Fi的情况下需要接入互联网的Mac用户来说，这种技术非常有用。 通常情况下，苹果的MacOS系统不支持此类直接连接方式。不过借助第三方驱动程序如HoRNDIS，则可以实现这一功能。描述中提到“M1芯片亲测可用”，意味着该驱动程序已经过测试，并且与最新的基于ARM架构的M1芯片兼容。这意味着广大的使用M1处理器的Mac用户也可以利用此驱动来方便地从华为手机共享网络。 标签中的“华为”指明了这个解决方案主要针对华为品牌的安卓手机，而“android”则表示该方法适用于所有支持USB网络共享功能的安卓设备（尽管标题特指华为）。此外，“网络”标签表明过程涉及建立和分享互联网连接。通过使用HoRNDIS驱动程序，Mac用户可以在没有Wi-Fi覆盖的情况下利用智能手机的数据计划来为他们的电脑提供上网服务。 “macos”指的是运行该软件的操作系统——苹果的MacOS。在安装并配置好HoRNDIS之后，用户可以通过简单的设置步骤将设备连接到安卓手机网络。“源码软件”的标签暗示HoRNDIS驱动程序是开源的，这意味着用户可以查看、修改或编译其源代码以满足特定需求。 总的来说，对于需要移动数据支持的工作或学习场景而言，使用HoRNDIS为M1芯片Mac用户提供了一个便捷且高效的解决方案。
     
  • STM32通过USB DFU下载官方固件
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    本教程介绍如何使用STM32微控制器的USB器件固件升级（DFU）功能来下载和安装ST官方提供的固件更新。 STM32 USB DFU下载官方固件是一种常用的更新STM32微控制器固件的方法，它基于USB Device Firmware Upgrade (DFU) 协议。该协议由USB Implementers Forum (USB-IF) 定义，允许用户通过USB接口方便地升级嵌入式设备的固件，而无需专门的编程器。 在STM32系列微控制器中，USB DFU功能通常通过内建的USB控制器实现，比如STM32F103VE和STM32F103ZE型号，它们都内置了USB 2.0全速接口。开发时需根据具体定制版板子调整USB及按键配置。 使用USB DFU进行固件升级主要包括以下步骤： 1. **准备新固件**：开发者需要编写并编译新的固件程序，并生成相应的二进制文件，如.hex或.bin格式。 2. **DFU描述符**：在固件中包含符合DFU规范的描述符。这些描述符告知主机设备如何与固件交互，包括唯一标识、大小及存储区域信息等。 3. **进入DFU模式**：通过特定按键组合或GPIO配置使STM32微控制器上电后自动进入DFU模式。 4. **连接识别**：当STM32设备处于DFU模式时，PC端的DFU工具会将其识别为一个USB DFU类设备，并显示在设备管理器中。 5. **上传固件**：使用DFU工具选择并上传新的固件文件至STM32设备的闪存中。 6. **验证启动**：新固件上传后，系统将自动进行完整性校验，并于下次开机时加载更新后的版本。 针对STM32F103VE和STM32F103ZE使用USB DFU需注意以下几点： - 确保正确配置与USB相关的引脚（如D+、D-、VCC及GND）以及使能信号。 - STM32内部预装Bootloader支持DFU模式，若需要自定义Bootloader，则必须确保其兼容性。 - 根据实际开发板的按键布局来设置进入DFU模式的具体条件。 - 在编程过程中可以使用STM32 HAL库或LL库简化USB和DFU配置操作。 - 固件升级时需保证电源稳定，防止数据传输中断导致设备损坏。 通过掌握USB DFU技术，开发者能够实现远程诊断与修复野外部署的设备问题，从而提高产品维护效率。