说起来挺有意思的，前几天翻箱倒柜找出一块TI的TMS320DM365开发板，落灰不知道多少年了，记得当年这玩意儿主打低功耗视频处理，1080p能硬解，价格也不贵，很多安防摄像头里都藏着它的芯片，不过看着旁边一堆杜邦线和串口转接板，我心里一沉——这年头谁还天天用串口传数据啊。
插上电，板子亮了，绿灯一闪一闪的，像是跟我打招呼，问题是，我想把板子处理好的视频图像传到电脑上看看效果，串口那几十K的速度，传一张图片都够我泡杯茶了，能不能用USB传？这个念头一冒出来就收不住了，DM365上面确实有个USB 2.0 OTG接口，理论上跑高速模式能到480Mbps,够传视频流了。
说干就干，不过这事儿没想的那么简单，我边折腾边记了些东西，要是你手里也有块类似的板子,或许能少走点弯路。
先搞清楚这USB口到底能干嘛
很多人一上来就急着改代码，结果折腾半天发现方向错了，我当时也是，差点就直接往内核里塞gadget驱动了，后来冷静下来翻了翻DM365的数据手册，发现它的USB控制器其实挺灵活的,能切两种模式：
- Host模式：板子当主机，外接U盘、摄像头这些设备
- Device模式：板子当从设备，连到电脑上，电脑识别它
我们想要的是“板子把数据传给电脑”，那显然得让DM365跑Device模式，电脑是Host，板子是Device，USB线一插,电脑那边得能看到点什么东西才行。
但光知道模式还不够，关键问题是——电脑识别它成什么？如果识别成一个普通U盘，那你只能读写文件，做不到实时视频流传输，我们需要的是一个能支持流式数据传输的协议,这时候有两个主流选择：
| 方案 | 电脑端识别为 | 适用场景 |
| Mass Storage Gadget | U盘/硬盘 | 传文件、回放录像 |
| UVC Gadget | USB摄像头 | 实时视频流预览 |
一看就明白了，咱们要的是UVC Gadget，这样电脑会把DM365当成一个USB摄像头，随便打开个播放器或者浏览器就能看到画面，连驱动都不用装，这个思路一确定,后面的事情就顺了。
内核配置这一关，差点给我整放弃了
DM365跑的是MontaVista Linux，内核2.6.32那会儿的古董版本，好在USB gadget框架已经挺成熟了，但问题出在默认配置上——当初烧进去的内核镜像根本没开UVC支持。
我记得当时是这么一步步摸过去的，首先得确认USB Device Controller驱动还在不在，Davinci平台用的是musb控制器，好在默认是使能的，然后就是gadget层的配置,这块比较绕：
- USB Gadget Support 要编译进内核，不是模块
- UVC Gadget 要勾上，依赖Video4Linux框架
- Frame Buffer相关的v4l2输出设备也得有，不然没图像源
- 别忘了DMA引擎，USB高速传输要是走CPU搬运数据，那帧率直接拉胯
重新编译内核花了我一个半小时，中间还因为工具链版本问题报错了好几次，说实话，嵌入式Linux最烦人的就是这种环境问题，代码本身没毛病，编译链差一个小版本号就给你颜色看，不过当内核打印出“uvc-gadget registered”的时候,那种感觉还挺治愈的。
板子这头怎么把视频喂给USB
内核配好了只算走了一半，UVC Gadget框架搭起来了，但它是空的，没有数据源，你需要把视频数据从采集端“灌”到USB输出端,当时我琢磨了两种路径：
第一种是走v4l2框架内部路由，DM365的视频处理子系统叫VPSS，里面有视频输入前端和输出后端，如果摄像头传感器已经在采集数据了，VPSS可以直接把处理好的YUV或MJPEG流送到v4l2 output设备上，USB gadget驱动从那个设备读数据就行，这套走下来延迟最低,但要求你对DM365的媒体控制器和通路配置比较熟。
第二种是用户空间中转，也就是写个应用程序用v4l2 API把数据读出来再写进去，灵活是灵活，但来回拷贝开销大，1080p的MJPEG流还好，要是YUV裸数据，USB带宽分分钟被撑满，我一开始用了这种偷懒的办法，结果640x480还行,上到720p就各种丢帧。
最后我还是咬牙把VPSS通路配通了，数据在硬件内部走零拷贝路径，大致的数据流是这样的：摄像头传感器 → ISP → IPIPE → 缩放器 → v4l2输出节点 → USB UVC Gadget → 电脑，中间每一步都是在内存buffer之间传递指针，CPU基本不参与搬运,帧率稳定在30fps没问题。
电脑这头的效果，比我想象的好
USB线插上去的那一刻，Windows弹了个“正在设置设备”的提示，几秒钟后设备管理器里多了个“USB Camera”，打开自带的相机应用，画面出来了，虽然延时大概有200毫秒的样子,但颜色和帧率都正常。
Linux电脑上用v4l2-ctl看了一下支持的格式：
- MJPG: 1920x1080, 1280x720, 640x480
- YUYV: 640x480, 320x240
MJPEG在1080p下占的USB带宽大概在40-60Mbps之间波动，离480Mbps的理论上限还远着呢，瓶颈在编码器而不是USB上，不过对于一块十几年前的板子来说，这个表现我已经很满意了，中间遇到过一次USB断开重连的问题，查了半天发现是电源电流不够，板子满载的时候USB PHY掉电,换了个2A的电源适配器就稳了。
折腾这通下来，最大的感受是文档太重要了，DM365的VPSS驱动文档、USB gadget框架的说明，还有Davinci平台的PSP包里的例程，这三样东西来回翻了好多遍，网上现成的教程大多是针对树莓派那种生态完善的板子的，Davinci平台用的人少，很多坑都得自己踩，不过踩完了也就觉得，底层的东西其实都差不多，USB协议栈是标准的，v4l2框架也是标准的,换个平台思路照样能用。
现在这块板子已经连着USB在我桌上稳定跑了两天了，摄像头对着窗外的树，偶尔有鸟飞过就录一段，也不知道它还能稳定多久,先就这么用着吧。
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