本文将详细介绍如何通过 RT-Thread 操作系统使用 USB ACM 虚拟串口设备，实现开发板与主机之间的串口通信功能。该示例以 RK3506 平台为基础，帮助用户掌握 ACM 虚拟串口的基本使用流程。

ACM

ACM（Abstract Control Model）是 USB CDC（Communications Device Class）的一个子类，常用于虚拟串口设备。它通常被应用于调试接口或 AT 命令交互 等场景。 在本示例中：

• 开发板 作为 USB 设备（Device）
• PC 主机 作为 USB 主机（Host）

ACM 虚拟串口实验

本实验演示如何通过 USB ACM 虚拟串口在开发板和主机之间建立串口通信。 用户可以在主机上通过虚拟串口与开发板进行数据收发，从而实现与传统串口相同的调试和通信功能。

硬件连接

开发板的 USB0 接口连接电脑

创建工程点击展开

1. 依次点击 “文件” -> “新建” -> "RT-Thread RuiChing App 项目"。

   

2. 在弹出新建向导中选择 开发版 、BSP: 、示例 、 调试器/下载器。选择好之后点击 “完成”。

   

3. 点击 “完成” 后，等待工程创建完成。

   

4. 创建完成。

   

构建工程点击展开

1. 单击工程使工程进入 Active-Debug 模式。

   

2. 点击工具栏上的构建按钮进行工程编译。

   

3. 构建成功后，会显示构建成功的信息。

   

固件下载点击展开

1. 固化设备树

   

2. 固化 APP

   

核心示例代码

• 虚拟串口配置，接收缓冲区要设置大于 2048，其它配置不影响 usb 虚拟串口通信。

usb_device_acm.c

#define ACM_NAME "uart6"

#define RB_SIZE 2048  // buffer 设置要大于等于 2048
...
static struct serial_configure config_uart =
{
    BAUD_RATE_115200,
    DATA_BITS_8,
    STOP_BITS_1,
    PARITY_NONE,
    BIT_ORDER_LSB,
    NRZ_NORMAL,
    4096,               // buffer 设置要大于等于 2048
    0
};

• 注册中断回调，在回调函数里接收数据，通知线程打印接收的数据。

usb_device_acm.c

rt_err_t cdc_acm_rx_callback(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{

    rx_len = rt_device_read(dev, 0, read_buf, RB_SIZE); // 读取数据
    if (rx_len > 0)
    {
        rt_sem_release(acm_sem); // 通知线程
    }

    return RT_EOK;
}

void cdc_acm_thread(void *arg)
{
    int ret = 0;

    acm_sem = rt_sem_create("acm", 0, RT_IPC_FLAG_PRIO);

    rt_device_t dev = rt_device_find(ACM_NAME);

    rt_device_control(dev, RT_DEVICE_CTRL_CONFIG, &config_uart); // 配置串口参数
    rt_device_open(dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR | \
        RT_DEVICE_FLAG_DMA_RX | RT_DEVICE_FLAG_DMA_TX);          // 以 DMA 方式打开串口
    rt_device_set_rx_indicate(dev, cdc_acm_rx_callback);    // 注册接收回调函数

    while(1)
    {
        rt_device_write(dev, 0, send_buf, sizeof(send_buf)); // 发送数据

        ret = rt_sem_take(acm_sem, 500);
        if(ret ==RT_EOK)
        {
            LOG_I("ACM recv %d bytes: %.*s", rx_len, rx_len, read_buf); // 打印接收的数据
        }
    }
}

运行程序

提示

因为是虚拟的串口，所以波特率等设置不会影响功能

开发板运行程序后，通过串口调试工具打开新增的 COM 口，可以看到开发板每隔一段时间就会通过虚拟串口发送一串字符，当 PC 往开发板发送数据时，开发板控制台可以打印接收到的字符。

收 <- hello RTThread!
收 <- hello RTThread!
收 <- hello RTThread!
收 <- hello RTThread!
收 <- hello RTThread!
发 -> hello
收 <- hello RTThread!
收 <- hello RTThread!
收 <- hello RTThread!
发 -> hello
收 <- hello RTThread!
收 <- hello RTThread!
发 -> hello 123
收 <- hello RTThread!

[I/example.dev.acm]ACM send 7 bytes: hello
[I/example.dev.acm]ACM send 7 bytes: hello
[I/example.dev.acm]ACM send 11 bytes: hello 123