ART-PI2的CherryUSB cdc_acm例程 在复位后需要好久才能出来COM口？

针对ART-PI2使用CherryUSB CDC_ACM例程时复位后需要等待2分钟以上才出现COM口的问题，以下是可能的原因分析和解决方案：

可能原因分析：

1. 
   

   USB硬件初始化延迟：

   
   
   
   
   • USB-HS PHY芯片（如RTL8201）初始化时序或复位序列不匹配。
   
   
   • 外部晶振启动不稳定，导致USB时钟源（如480MHz PLL）同步超时。
   
   
   
   


2. 
   

   CherryUSB协议栈配置问题：

   
   
   
   
   • dcd_connect()或dcd_disconnect()函数调用时机不当，导致主机无法及时检测设备。
   
   
   • USB描述符（Descriptor）配置错误（如未正确声明为CDC设备），导致主机反复尝试枚举。
   
   
   
   


3. 
   

   复位电路干扰：

   
   
   
   
   • 复位按键或NRST信号存在干扰，导致MCU多次复位，延长初始化时间。
   
   
   • USB接口的VBUS电压不稳定，触发过压保护或使能延迟。
   
   
   
   


4. 
   

   驱动兼容性问题：

   
   
   
   
   • 主机操作系统（如Windows）对CDC设备的识别延迟，特别是首次使用时需加载驱动。
   
   
   
   


5. 
   

   硬件潜在缺陷：

   
   
   
   
   • 板载USB-HS接口的保护元件（TVS二极管、滤波电容）老化或接触不良。
   
   
   
   

解决方案步骤：

1. 优化CherryUSB初始化流程

• 
  

  强制复位PHY芯片：
  在USB初始化前，手动复位PHY（通过GPIO控制其复位引脚）：

  
  

   // 假设PHY复位引脚为PA10
  
   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);
  
   HAL_Delay(10);
  
   HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);
  
   HAL_Delay(100);  // 等待PHY稳定

  
  


• 
  

  调整连接/断开时机：
  确保在USB配置完成后再调用连接函数：

  
  

   void usb_init(void) {
  
       usb_dc_init();        // 初始化USB控制器
  
       usbd_cdc_acm_init();  // 初始化CDC协议
  
       dcd_connect();        // 连接主机（关键！不能在PHY未就绪时调用）
  
   }

  
  

2. 检查时钟配置

• 确认SystemClock_Config()中USB时钟源正确：
  

  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
  
  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USBH;
  
  PeriphClkInit.UsbPhyClockSelection = RCC_USBPHYCLKSOURCE_PLL3; // HS USB需用PLL3
  
  HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit);



• 使用示波器测量PA8（USB SOF）信号，确认时钟频率稳定为1ms周期。

3. 修改USB描述符

• 在usbd_cdc_acm.c中检查设备描述符是否符合CDC规范：
  

  const uint8_t cdc_dev_desc_tab[] = {
  
     0x12,        // bLength
  
     USB_DESC_DEVICE, // bDescriptorType
  
     ...          // 确保bDeviceClass=0x02（CDC设备）
  
  };

4. 硬件排查

• 更换USB线缆和端口：排除主机侧问题。


• 测量VBUS电压：使用万用表确认VBUS（5V）在4.75V~5.25V范围内。


• 检查DP/DM信号：用逻辑分析仪捕获USB D+/D-信号，观察是否有持续的SE0状态（表明设备未响应）。

5. 固件调试技巧

• 添加日志追踪：
  在USB中断处理函数中添加调试输出，确认枚举流程：
  

   void OTG_HS_IRQHandler(void) {
  
       dcd_int_handler(0); // CherryUSB中断入口
  
       printf("USB IRQ Handled!n"); // 通过UART输出
  
   }



• 强制缩短复位延迟：
  如果使用MX_USB_HOST_Init()，在其后添加HAL_Delay(500)而非默认长延迟。

实验结果验证

按以下步骤测试：

1. 烧录修改后的固件。


2. 短按复位键，观察串口日志输出。


3. 使用USBlyzer（Windows工具）捕获USB枚举过程：
   
   
   
   • 正常情况：设备应在500ms内响应GET_DESCRIPTOR请求。
   
   
   • 故障现象：主机多次发送请求超时，需重点检查PHY响应。
   
   

重要提示：若以上步骤无效，尝试使用另一块ART-PI2交叉测试，确认是否为硬件老化问题。若多块板子均存在延迟，需检查原理图中USB-HS的阻抗匹配（应为90Ω差分）和电容取值（≤10μF）。

通过上述调整，可显著缩短CDC设备枚举时间。若问题依旧，建议检查CherryUSB库版本是否适配ART-PI2的HAL库（如STM32H7系列存在已知USB初始化时序问题）。

举报