可重用嵌入式USB主機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、USB是一種“主從”(主機(jī)／外設(shè))結(jié)構(gòu)的通用串行總線技術(shù)，具有簡(jiǎn)單靈活、高帶寬、可靠性強(qiáng)、易于擴(kuò)展和熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，傳統(tǒng)的USB主機(jī)大都位于PC上，USB設(shè)備只能連接PC進(jìn)行應(yīng)用。隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的嵌入式系統(tǒng)中集成了USB主機(jī)控制器，這就要求在嵌入式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)一套USB主機(jī)驅(qū)動(dòng)程序。 傳統(tǒng)意義上的USB驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)都是針對(duì)USB外設(shè)驅(qū)動(dòng)的開發(fā)，主控制器驅(qū)動(dòng)大部分由操作系統(tǒng)來(lái)提供。在USB主機(jī)開發(fā)領(lǐng)域中，基于桌

2、面的兩大主流操作系統(tǒng)中，Windows不公開源碼而Linux的代碼卻不方便移植；而在嵌入式操作系統(tǒng)中，諸如μCOS，VxWorks和QNX等OS的USB主機(jī)協(xié)議棧也是不公開的。因此，對(duì)于芯片設(shè)計(jì)和方案提供廠商來(lái)說(shuō)，自主實(shí)現(xiàn)一整套通用性強(qiáng)且方便移植的USB主機(jī)驅(qū)動(dòng)程序?qū)?huì)有更大的意義。 另外，在大多數(shù)自行開發(fā)的嵌入式USB系統(tǒng)軟件中，底層驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的界線往往是不清晰的，這樣增加了軟件的耦合度，一旦硬件和操作系統(tǒng)發(fā)

3、生變更時(shí)，維護(hù)成本和風(fēng)險(xiǎn)大大增加，更降低了代碼的可重用性。 在這種背景下，本文提出通過(guò)對(duì)現(xiàn)在較新版本Linux中的USB主機(jī)驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行裁減和移植，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一套可重用性高，通用性強(qiáng)的嵌入式USB主機(jī)驅(qū)動(dòng)程序。 本文先學(xué)習(xí)了USB主機(jī)系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上研究了Linux中USB的主機(jī)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，對(duì)移植的難度進(jìn)行了分析。然后基于可重用的思想設(shè)計(jì)出了嵌入式系統(tǒng)中USB主機(jī)驅(qū)動(dòng)的軟件架構(gòu)。接下來(lái)本文通過(guò)