🛠 USB OTG FS sur le port micro-AB : se faire passer pour un périphérique classe CDC

Objectif

La STM32F4DISCOVERY possède deux connecteurs USB indépendants : celui du débogueur ST-LINK/V2-A (qui programme la carte) et un vrai port USB OTG FS micro-AB câblé sur le contrôleur USB 2.0 OTG FS du STM32F407 (phy intégré). Ce tutoriel configure ce second port en périphérique CDC — un port série USB qui, lui, fonctionne toujours, contrairement au VCP du ST-LINK non câblé sur les cartes stock.

Brochage exact

• DM/DP OTG FS : PA11 / PA12
• Détection VBUS : PA9, broche ID : PA10 (le connecteur micro-AB distingue device et host par la broche ID)
• LED LD7/LD8 : VBUS OTG et détection de surintensité — elles vous renseignent sur l'alimentation du port
• Le F407 embarque aussi un contrôleur OTG HS (phy grand vitesse + ULPI) : non exposé sur ce board, seul le FS est utilisable ici

Matériel

• 1 carte STM32F4DISCOVERY + câble micro-USB (ou micro-AB) vers le PC, branché sur le connecteur OTG
• STM32CubeF4 : la bibliothèque USB Device (classe CDC) est fournie dans le paquet, avec des exemples complets pour la carte

Démarche

1. Dans l'exemple CDC de CubeF4 pour STM32F4-Discovery, régénérez ou écrivez : horloge 168 MHz, USB FS sur PA11/PA12, pull-up sur la ligne DP piloté par la pile USB.
2. La pile USB Device (module STM32_USB_DEVICE_Library) fournit USBD_CDC : vous implémentez la réception dans le callback de la classe et envoyez avec CDC_Transmit_FS.
3. Flash par le port ST-LINK (jamais par l'OTG sur une carte vierge), puis branchez le câble sur l'OTG : le PC énumère un périphérique série CDC sans pilote.

Squelette applicatif

/* après generation CDC sample CubeF4 — USB_DEVICE CDC */
USBD_HandleTypeDef husb;
USBD_Init(&husb, FS_PAD_VBUS, USB_OTG_FS_CORE_ID);
USBD_RegisterClass(&husb, USBD_CDC_CLASS);
USBD_CDC_RegisterInterface(&husb, &USBD_Interface_fops_FS);
USBD_Start(&husb);

/* Boucle principale : echo vers le terminal PC (port CDC, pas ST-Link) */
int main(void) {
  SystemClock_Config;              /* 48 MHz USB extraits de la PLL */
  /* ... USBD init ci-dessus ... */
  while (1) {
    if (rxReady) { CDC_Transmit_FS(rxData, rxLen); rxReady = 0; }
  }
}

Points critiques

• L'horloge USB exige 48 MHz exacts sur la sortie PLL dédiée : avec le quartz HSE 8 MHz de la carte, la configuration 168 MHz standard fournit un 48 MHz correct — ne bricolez pas la PLL sans vérifier.
• Le port OTG peut aussi travailler en hôte (les démos host mass-storage existent dans CubeF4) : la détection device/host vient de la broche ID PA10 et du type de câble micro-A/micro-B.
• MicroPython exploite exactement ce port (MICROPY_HW_USB_FS) pour son REPL : quand MicroPython est flashé, le port ST-LINK ne sert plus qu'à re-flasher.

Vérification attendue

Le PC voit un périphérique série CDC (nommé selon les descripteurs USB du firmware) ; l'écho fonctionne à 115200 et plus. La LED LD7 s'allume quand VBUS est présent sur le port OTG.

Erreurs fréquentes

• Brancher le câble sur le port ST-LINK en cherchant le nouveau périphérique CDC : les deux ports sont électriquement et logiquement séparés.
• Oublier la configuration 48 MHz de la PLL USB : l'énumération échoue aléatoirement ou pas du tout.
• Utiliser un câble micro-USB standard sur le connecteur micro-AB sans vérifier la détection ID : sur certains câbles/positions, la détection de rôle met du temps — testez l'autre sens du connecteur.
• Compter sur le VCP du ST-LINK comme second port série : non câblé sur les cartes stock, seul ce port OTG fournit une vraie série USB.