【C】 USB CDC、Bulk-OUT 端点

在嵌入式固件开发中，CDC 通常指的是 USB CDC（Communications Device Class），是 USB 协议中的一个设备类。

---

🔧 什么是 USB CDC？

USB CDC 是一种 USB 设备类标准，用于模拟传统的串口通信（如 UART、RS-232）——也就是说，它允许嵌入式设备通过 USB 接口表现得像一个串口设备。

关键点：

• CDC = Communications Device Class
• 是 USB 协议中为“通信设备”定义的标准类
• 通常用于实现虚拟串口（Virtual COM Port）

---

在嵌入式固件中的应用

在 STM32、NXP、ESP32 等 MCU 的 USB 功能中，使用 USB CDC 类，可以让你的设备：

• 通过 USB 接口与主机通信
• 在主机上枚举成一个 COM 端口（比如 Windows 里显示为 COM4）
• 不再需要传统的串口硬件（TX/RX 引脚）

常见应用场景：

应用	描述
USB 虚拟串口	嵌入式设备通过 USB 提供调试/日志输出
配置接口	用户通过 USB COM 端口配置设备参数
数据传输	通过 USB 串口传输数据，如 GPS 模块、传感器数据等

---

示例：STM32 上的 USB CDC

在 STM32CubeMX 中配置 USB：

1. 将 USB 模式设置为 Device
2. Class 选择为 Communication Device Class (Virtual Port Com)
3. 生成代码后，你可以通过 USBD_CDC.c/h 来发送/接收数据
4. 使用 CDC_Transmit_FS() 来发送数据给主机

---

与其他 USB 类的对比：

USB 类	功能
CDC	通信设备类（虚拟串口）
HID	人机接口设备（鼠标、键盘）
MSC	大容量存储（U盘）
DFU	固件升级（Device Firmware Upgrade）

---

小结

项	内容
名称	USB CDC（Communications Device Class）
用途	实现虚拟串口通信（USB ↔ 主机）
应用	调试、配置、数据传输等
优点	无需传统串口，速度快，稳定性高

---

“Bulk-OUT 端点” 可以拆解成两部分来理解：

1. 端点（Endpoint）

   • 在 USB 设备上，每个接口（Interface）会定义若干个“端点”，就像“水管”的进出口，用于不同类型的数据传输。
   • 每个端点都有一个编号（Endpoint Number），并分为 IN 或 OUT 两种方向。

2. OUT vs IN

   • OUT 代表数据从 Host → 设备（Device）。
   • IN 代表数据从 设备 → Host。

3. Bulk 传输类型

   • USB 定义了几种传输类型：Control／Interrupt／Isochronous／Bulk。
   • Bulk 传输适用于大块、对时延不敏感但需要保证可靠到达的数据，比如文件传输或串口模拟。
   • 它在总线上尽可能多地抢占带宽，但如果总线空闲，Bulk 传输能获得全速。

---

所以，“那帧报文是由 USB 主机发到某个 Bulk-OUT 端点” 的意思就是：

• 主机（通常是你的 PC）通过 USB 连接，已经把设备识别（枚举）好了；
• 它选择了某个 编号为 X 的 Bulk-OUT 端点（例如端点地址 0x01），把一段 大块数据（如你图中的 5ZZZZZ…）发送给设备；
• 设备上负责这个端点的固件代码（usbd_cdc_if.c 里 CDC_Receive_HS 回调）就会被触发，把数据放到缓冲区，供上层程序处理。

总结一下：

Bulk-OUT 端点 = 一条“主机→设备”方向的大块数据通道——Host 通过它，把自己的报文（“55ZZZZZ …”）发给 MCU 上运行的 USB-CDC 固件。