可重用嵌入式USB主機驅(qū)動的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、USB是一種“主從”(主機／外設(shè))結(jié)構(gòu)的通用串行總線技術(shù)，具有簡單靈活、高帶寬、可靠性強、易于擴展和熱插拔等優(yōu)點，傳統(tǒng)的USB主機大都位于PC上，USB設(shè)備只能連接PC進行應(yīng)用。隨著消費類電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，越來越多的嵌入式系統(tǒng)中集成了USB主機控制器，這就要求在嵌入式設(shè)備上實現(xiàn)一套USB主機驅(qū)動程序。 傳統(tǒng)意義上的USB驅(qū)動程序開發(fā)都是針對USB外設(shè)驅(qū)動的開發(fā)，主控制器驅(qū)動大部分由操作系統(tǒng)來提供。在USB主機開發(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主機協(xié)議棧也是不公開的。因此，對于芯片設(shè)計和方案提供廠商來說，自主實現(xiàn)一整套通用性強且方便移植的USB主機驅(qū)動程序?qū)懈蟮囊饬x。 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，維護成本和風(fēng)險大大增加，更降低了代碼的可重用性。 在這種背景下，本文提出通過對現(xiàn)在較新版本Linux中的USB主機驅(qū)動程序進行裁減和移植，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的特點，設(shè)計出一套可重用性高，通用性強的嵌入式USB主機驅(qū)動程序。 本文先學(xué)習(xí)了USB主機系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上研究了Linux中USB的主機驅(qū)動架構(gòu)，對移植的難度進行了分析。然后基于可重用的思想設(shè)計出了嵌入式系統(tǒng)中USB主機驅(qū)動的軟件架構(gòu)。接下來本文通過