STM32F407 UART 和 CDC 虚拟USB 传输速度比较

yijianshechuan

最近做一个STM32F407采集设备，需要向PC端上位机一次传输大量数据的案子，一次需要传输2048字节，为了提高传输速率，将串口波特率调到1,843,200，为了继续提高传输速率想到了以下两种
1、继续提高波特率（风险有点高，担心会崩溃）
2、想用USB CDC 虚拟USB ，全速USB 12Mbit
请问这两种的速率上限比较是USB 全速12Mbit >串口最高10Mbit（串口1），这样理解对吗？实际使用速度各能达到多少呢？
还别的提高速率的方案吗？

eric2013

参考我这两个，使用串口CDC BULK模式，但别用串口波特率方式修改了，影响性能。

3、USB应用实战视频教程第3期：手把手玩转USB BULK方式下位机和QT6.4上位机开发上篇（2022-10-24）
https://forum.anfulai.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=116108

4、USB应用实战视频教程第4期：手把手玩转基于QT6.4的USB BULK上位机和下位机开发下篇（2022-11-07）
https://forum.anfulai.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=116396

heluo1985

串口  很难找到速度这么高的USB转TTL的串口，USB  CDC 我这边测试大约500KByte/s的速率，还是很稳定

DX3906

如果PC是台式机或者工控机的话，可以弄一个pcie转ttl的专用芯片，几十M的波特率都行，不过硬件成本会高些
直接用usb cdc的话就没啥硬件成本，就是软件复杂度相对来说更高

yijianshechuan

eric2013 发表于 2024-5-14 09:00
参考我这两个，使用串口CDC BULK模式，但别用串口波特率方式修改了，影响性能。

3、USB应用实战视频教程 ...

感谢

yijianshechuan

eric2013 发表于 2024-5-14 09:00
参考我这两个，使用串口CDC BULK模式，但别用串口波特率方式修改了，影响性能。

3、USB应用实战视频教程 ...

谢谢回答

yijianshechuan

heluo1985 发表于 2024-5-14 10:14
串口  很难找到速度这么高的USB转TTL的串口，USB  CDC 我这边测试大约500KByte/s的速率，还是很稳定

谢谢回答

yijianshechuan

DX3906 发表于 2024-5-14 11:18
如果PC是台式机或者工控机的话，可以弄一个pcie转ttl的专用芯片，几十M的波特率都行，不过硬件成本会高些
...

我目前就是用了一个高速版的USB 转ttl芯片 但是觉得风险太高，提高到1843200了

pfmailn

FT232H，10Mbps实际测试是没问题的。普通版本的FT232 最高3Mbps。

dukelec

全速USB 12Mbps，实际传输文件是 5、6Mbps 的速度
串口10Mbps 的话，抛除启始和停止位的开销（8N1 格式），实际传输速度是 80% 也就是 8Mbps
所以说，10Mbps 的串口是比 12Mbps 的全速USB快一些的

可以考虑使用带高速usb 的mcu芯片，譬如 at32f405, 4x4mm 的小封装

很方便用来做高速串口转接器，且有可配置 polynomial 的硬件 crc（另一家带高速 usb 的 risc v 的就没有）。

测速：
6787550 字节的文件，拆分成 27043 个包，每个包协议开销占 3 字节 cdbus 头 + 2 字节 crc 结尾 + 2 字节文件传输头，每个包含有 251 字节有效文件数据。

电脑 c 语言测试传输以上数据给 at32（通过 CDC 虚拟串口）:
纯 usb 传输是：1530 ms 左右，无论是否进行 crc 检验，数据不转发至 spi 和 485

通过 spi 和 485 传输到总线：
2607 ms @ 2Mbps & 30Mbps 仲裁模式
1683 ms @ 2Mbps & 50Mbps 仲裁模式
1645 ms @ 50Mbps BS 单速率模式


之前 stm32 测试 USB FS 传输时间则为 10752 ms

可以纯 usb cdc 通讯，直接在 at32 跑用户代码，也可以当作一个单独的高速usb转高速串口使用，串口速率最高 50 Mbps

项目源码：
https://github.com/dukelec/cdbus_bridge

alexzhang

dukelec 发表于 2025-7-25 14:38
全速USB 12Mbps，实际传输文件是 5、6Mbps 的速度
串口10Mbps 的话，抛除启始和停止位的开销（8N1 格式） ...

看起来不错，里面那个配置工具是定制的还是行业通用工具

dukelec

alexzhang 发表于 2025-7-29 10:55
看起来不错，里面那个配置工具是定制的还是行业通用工具

自己写的开源跨平台的工具（CDBUS GUI），也是比较通用的工具，我各种 mcu 项目都可以用它配置，只需要 mcu 使用这个简洁的串口协议就行：

「CDNET 协议简介及示范」
https://github.com/dukelec/cdnet/wiki/CDNET-%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E7%AE%80%E4%BB%8B%E5%8F%8A%E7%A4%BA%E8%8C%83