USB Host Video + Serial + Audio 示例
源码位置: samples/subsys/usb/host/cherryusb_video_serial_audio 查看源码
功能说明
本示例在一份固件中启用 CherryUSB Host 的三类功能：
UVC：枚举 USB 摄像头，接收视频帧并显示到 ST7789P3 LCD；
CDC ACM / USB 转串口：枚举串口设备，持续执行 10240 字节回环校验；
UAC 1.0：枚举 USB 声卡，默认只打开 speaker playback，播放 1.5 秒生成的音乐后继续发送静音。
支持的 USB 串口驱动包括：
标准 CDC ACM；
CH34X（CH340/CH341）；
FTDI（FT232）；
CP210X。
本示例适用于 arcs_evb 和 venusa_rd_evb。
支持平台
开发板 |
芯片系列 |
配置文件 |
|---|---|---|
|
ARCS / LS26 |
|
|
VenusA / CSK7 |
|
构建系统会根据 -DBOARD=<board> 自动加载对应的 board_configs/<board>.conf。公共功能配置位于 prj.conf，板级内存预算不在公共配置中重复定义。
硬件连接
Host USB 接口
开发板的 USB Type-C 接口默认面向 Device 使用。作为 Host 连接外部 USB 设备时，需要根据板卡硬件完成以下配置：
VBUS 向 USB 接口提供 5 V；
CC1、CC2 分别通过约 22 kΩ 上拉到 VBUS；
使用支持数据传输的 USB 线或带供电的 USB Hub。
VenusA RD EVB 的 J1（USB_ARCS）用于 Host 数据连接，J46（CH343P）用于烧录和查看日志。Host 供电和 CC 配置需要以实际板卡版本的原理图和实测电压为准。
LCD
本示例使用 ST7789P3 SPI LCD，物理分辨率为 240×320，LVGL 旋转后显示区域为 320×240；最多可将两路摄像头画面显示在左右半屏。
VenusA RD EVB 的 LCD 接线与 cherryusb_video_usb 示例一致：
LCD 信号 |
VenusA 引脚 |
复用功能 |
|---|---|---|
SCLK |
PA22 |
SPI1 CLK / ALT6 |
MOSI / SDA |
PA23 |
SPI1 MOSI / ALT6 |
CS |
PA21 |
GPIO |
D/C |
PA24 |
GPIO |
RST |
PA26 |
GPIO |
背光控制 |
PA14 |
PWM0 channel 0 / ALT11，低有效 |
ARCS EVB 的 LCD 接线如下：
LCD 信号 |
ARCS 引脚 |
复用功能 |
|---|---|---|
SCLK |
PB3 |
SPI1 CLK / ALT6 |
MOSI / SDA |
PB1 |
SPI1 MOSI / ALT6 |
CS |
PB5 |
GPIO，软件片选 |
D/C |
PB0 |
GPIO |
RST |
PA1 |
GPIO / ALT1 |
背光控制 |
PA0 |
PWM0 / ALT12 |
外部 USB 设备
可以使用以下拓扑进行验证：
USB 摄像头 + USB CDC/串口设备 + USB 声卡
│
USB Hub（可选）
│
开发板 USB Host
使用独立 USB 转串口设备时，需要将设备的 TX 和 RX 短接，或在串口另一端运行软件回环程序。
示例流程
初始化 USB PHY 和 CherryUSB Host 控制器；
等待外部 USB 设备插入并完成枚举；
UVC 选择 MJPEG，设备不支持时回退到第一个可用视频格式；
CDC ACM 或 vendor serial 设备注册后，配置为 115200 8N1 并执行 10240 字节回环；
UAC 选择 speaker 流，播放 1.5 秒生成的音乐，之后继续发送静音；
摄像头画面通过 LVGL 更新到 LCD；
USB 设备断开后，分别停止视频、音频和串口任务，等待重新连接。
配置说明
公共配置：prj.conf
配置项 |
作用 |
|---|---|
|
启用 UVC Host |
|
启用 CDC ACM Host |
|
启用 USB 转串口 Host 驱动 |
|
启用 UAC Host |
|
为 10240 字节回环提供接收 ringbuffer |
|
USB 控制请求缓冲区大小 |
|
为视频帧和 CherryUSB 提供 PSRAM 堆 |
|
启用 ST7789P3 SPI 显示链路 |
|
启用 LVGL8 显示框架 |
板级配置：board_configs/<board>.conf
板级配置只放内存布局和板型相关设置：
文件 |
关键配置 |
|---|---|
|
ARCS AP SRAM 大小、内部 heap 大小 |
|
VenusA AP SRAM 大小、内部 heap 大小 |
Kconfig 中的 CONFIG_LV_ATTRIBUTE_FAST_MEM_USE_IRAM 根据 SoC 自动选择：ARCS 使用 IRAM，VenusA 关闭该选项以匹配 VenusA 链接脚本。
应用参数
以下参数位于 src/main.c：
参数 |
当前值 |
说明 |
|---|---|---|
|
10240 |
每轮串口回环字节数 |
|
5000 |
串口接收空闲超时时间 |
|
500 |
串口回环轮次间隔 |
|
1500 |
生成音乐播放时长 |
|
1 |
只打开 speaker，不启动 mic |
src/usb_config.h 中固定 Host pipe 数量为 8，并限制视频、音频、串口 class 实例数量，以适配 MUSB Host 控制器资源。
编译
重要提示：编译前需要先确认当前示例支持的目标板型，然后将板型标识传给 -DBOARD。请按以下方式选择：
确认示例限制：查看当前示例
README中的硬件连接和注意事项，确认是否限定板型。参考示例配置：查看相关示例目录下的
sample.yaml，确认支持的板型。填写板型标识：SDK 内置板型的标识为
boards/下的目录名。例如实际使用的板型目录为boards/<板型名称>/，则编译参数填写为-DBOARD=<板型名称>。
在 SDK 根目录执行编译，并将命令中的 <示例路径> 和 <板型名称> 替换为实际值。
Linux 使用 build.sh：
# 通用命令
./build.sh -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=<板型名称>
# 示例：使用 arcs_evb 开发板
./build.sh -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=arcs_evb
Windows PowerShell 使用 build.ps1：
# 通用命令
.\build.ps1 -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=<板型名称>
# 示例：使用 arcs_evb 开发板
.\build.ps1 -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=arcs_evb
Note
确保已安装对应平台的工具链和 ListenAI 开发工具包。Windows 环境请先执行 .\env.ps1 或直接使用 .\build.ps1 自动加载环境。
注意事项：-DBOARD 填写的是板型标识，不是芯片系列名称。如果示例有板型专用配置或额外编译参数，以示例 README 中的说明为准。
在 SDK 根目录执行：
ARCS EVB
bash ./build.sh -S samples/subsys/usb/host/cherryusb_video_serial_audio \
-B build_host_arcs -r -DBOARD=arcs_evb
VenusA RD EVB
bash ./build.sh -S samples/subsys/usb/host/cherryusb_video_serial_audio \
-B build_host_venusa -r -DBOARD=venusa_rd_evb
构建成功后，固件分别位于：
build_host_arcs/arcs.bin
build_host_venusa/arcs.bin
烧录
编译完成后，使用 SDK tools/burn 目录下的 cskburn 工具烧录固件。请先根据目标板型和当前示例确定芯片系列、串口设备、烧录地址和固件路径。
Linux：
# 通用命令
./tools/burn/cskburn -C <芯片系列> -s <串口设备> -b 3000000 <烧录地址> <固件路径>
# 示例：使用 arcs_evb 开发板
./tools/burn/cskburn -s /dev/ttyUSB0 -b 3000000 0x0 build/arcs.bin -C arcs
Windows PowerShell：
# 通用命令
.\tools\burn\cskburn.exe -C <芯片系列> -s <串口号> -b 3000000 <烧录地址> <固件路径>
# 示例：使用 arcs_evb 开发板
.\tools\burn\cskburn.exe -C arcs -s COM7 -b 3000000 0x0 .\build\arcs.bin
Note
烧录参数说明：
-s /dev/ttyUSB0/-s COM7：串口设备路径，需要根据实际情况修改 - Linux 系统：通常是/dev/ttyUSB0或/dev/ttyACM0- 可通过ls /dev/tty*命令查看可用串口设备 - Windows 系统：通常是COM7、COM8等，可在“设备管理器”的“端口”中查看 - 不同开发板或 USB 转串口芯片可能使用不同的设备名-b 3000000：烧录波特率（3Mbps）0x0：烧录起始地址build/arcs.bin/.\build\arcs.bin：编译生成的固件路径-C arcs：芯片类型
注意事项：
确保开发板已正确连接到电脑
如果无法识别串口设备，请检查 USB 连接线是否正常，或尝试其他 USB 端口
ARCS EVB
./tools/burn/cskburn -C arcs -s /dev/ttyACM0 -b 3000000 \
0x0 build_host_arcs/arcs.bin
VenusA RD EVB
./tools/burn/cskburn -C venusa -s /dev/ttyACM0 -b 3000000 \
0x0 build_host_venusa/arcs.bin
将 /dev/ttyACM0 替换为实际的烧录口。烧录完成后通过同一调试串口、921600 波特率查看日志；USB Host 数据连接使用开发板的 USB Host 接口。
预期输出
启动后应看到类似日志：
[INFO] Initializing USB Host...
[INFO] USB Host initialized, waiting for device...
连接外部 UVC 摄像头、串口设备和 USB 声卡后，各目标路径应出现类似输出。不同任务的打印顺序可能不同：
[I/usbh_core] New device found,idVendor:12d1,idProduct:1081,bcdDevice:0001
[I/usbh_core] Enumeration success, start loading class driver
[VIDEO0] Streaming started
[SERIAL] Serial device opened successfully: /dev/ttyACM0
[SERIAL] Start serial loopback test #1, len: 10240
[SERIAL] All 10240 bytes verified correctly!
[AUDIO] Starting 1.5-second generated music playback...
[AUDIO] Active: playback
[AUDIO] 1.5-second generated music playback complete
串口回环必须看到 All 10240 bytes verified correctly! 才表示数据校验通过。只看到 USB 枚举成功或 Send over 不代表回环测试成功。UVC 还应能看到 Streaming started 和周期性帧统计，LCD 上应显示摄像头画面；UAC 是否有声音需要实际连接扬声器或功放确认。
注意事项
USB Host 供电和 Type-C CC 配置不正确时，外部设备可能无法上电或枚举；
UVC、CDC 和 UAC 同时运行会共享 MUSB pipe 和 USB 总线带宽，建议先直连验证，再使用 USB Hub 扩展；
默认 UAC 为 playback only，mic 只被枚举，不会自动启动录音流；
使用独立 USB 转串口设备时必须提供硬件或软件回环；
未支持的 USB class 可能打印
Do not support Class...，只要目标 UVC、CDC 或 UAC 仍能正常工作即可；sample.yaml使用build_only: true，因为完整运行验证依赖外部 USB 设备、Host 供电、LCD 连接和实际音频链路。