从0到1构建USB应用：基于CherryUSB的STM32开发实例

CherryUSB是一款面向嵌入式系统的轻量级USB协议栈，支持设备端和主机端功能，能够帮助开发者快速实现各类USB应用。本文将以STM32系列芯片为例，详细介绍如何基于CherryUSB构建USB应用，从环境搭建到功能实现，让你轻松掌握嵌入式USB开发的核心技能。## CherryUSB简介：嵌入式USB开发的理想选择CherryUSB采用分层架构设计，包含设备控制器驱动（DCD）、主机

解洲思Ronald

319人浏览 · 2026-02-03 02:04:48

解洲思Ronald · 2026-02-03 02:04:48 发布

从0到1构建USB应用：基于CherryUSB的STM32开发实例

【免费下载链接】CherryUSB CherryUSB is a tiny and portable USB Stack (device & host) for embedded system with USB IP 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/che/CherryUSB

CherryUSB是一款面向嵌入式系统的轻量级USB协议栈，支持设备端和主机端功能，能够帮助开发者快速实现各类USB应用。本文将以STM32系列芯片为例，详细介绍如何基于CherryUSB构建USB应用，从环境搭建到功能实现，让你轻松掌握嵌入式USB开发的核心技能。

CherryUSB简介：嵌入式USB开发的理想选择

CherryUSB采用分层架构设计，包含设备控制器驱动（DCD）、主机控制器驱动（HCD）、核心层和各类设备类驱动，支持多种USB IP核和操作系统抽象层。其模块化设计使得移植和扩展变得简单，非常适合资源受限的嵌入式系统。

CherryUSB架构图：展示了从硬件层到应用层的完整协议栈结构，支持设备端和主机端双重功能

主要特点包括：

支持USB 2.0全速/高速模式
丰富的设备类支持：CDC、HID、MSC、Audio、Video等
适配多种MCU平台和操作系统
占用资源少，代码精简高效

开发环境准备：STM32基础配置

硬件与工具准备

开始前需要准备：

STM32开发板（推荐F4/H7系列，如STM32F429IGT6）
STM32CubeMX配置工具
Keil MDK或STM32CubeIDE开发环境
USB数据线和调试器

获取CherryUSB源码

通过以下命令克隆CherryUSB仓库：

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/che/CherryUSB

STM32CubeMX基础配置

打开STM32CubeMX，创建新项目并选择对应芯片型号
配置系统时钟（RCC），推荐使用外部晶振
配置调试接口（SWD）和UART（用于日志输出）

STM32CubeMX时钟配置界面：正确配置HSE和系统时钟是USB正常工作的基础

配置USB外设：
- 对于FSDEV IP（如F1系列）：勾选USB外设
- 对于DWC2 IP（如F4/H7系列）：勾选USB_OTG_FS或USB_OTG_HS
确保USB时钟配置为48MHz（USB工作的必要条件）

快速上手：CDC串口通信实例

CDC（通信设备类）是最常用的USB应用之一，可将嵌入式设备模拟为虚拟串口。下面以CDC_ACM模板为例，实现一个简单的USB串口通信功能。

移植CherryUSB到STM32

添加必要源码文件到工程：
- 核心文件：core/usbd_core.c
- 控制器驱动：根据芯片选择port/dwc2/usb_dc_dwc2.c或port/fsdev/usb_dc_fsdev.c
- CDC类驱动：class/cdc/usbd_cdc.c
- 模板代码：demo/cdc_acm_template.c
创建配置文件：复制cherryusb_config_template.h到工程目录，重命名为usb_config.h，并根据硬件配置端点数量和FIFO大小。
实现底层初始化：在usb_dc_low_level_init函数中配置GPIO和时钟：

USB底层初始化代码：配置USB相关GPIO、时钟和中断

CDC功能实现

CDC模板代码位于demo/cdc_acm_template.c，主要包含以下部分：

描述符定义：包含设备描述符、配置描述符和字符串描述符
端点配置：定义IN/OUT端点地址和中断端点
事件处理：实现USB连接、配置等事件的处理函数
数据收发：实现CDC数据的接收和发送功能

关键初始化代码：

void cdc_acm_init(uint8_t busid, uint32_t reg_base)
{
    usbd_desc_register(busid, cdc_descriptor);
    usbd_add_interface(busid, usbd_cdc_acm_init_intf(busid, &intf0));
    usbd_add_interface(busid, usbd_cdc_acm_init_intf(busid, &intf1));
    usbd_add_endpoint(busid, &cdc_out_ep);
    usbd_add_endpoint(busid, &cdc_in_ep);
    usbd_initialize(busid, reg_base, usbd_event_handler);
}