基于SEP4020處理器的USB HOST及DEVICE驅動設計與實現(xiàn).pdf

1、近年來嵌入式系統(tǒng)在消費電子和工業(yè)控制等領域得到越來越廣泛的應用。本課題的也是來自于實際應用開發(fā)的需求。由于一般的嵌入式CPU不支持USB主機功能，所以要使嵌入式平臺能帶有USB主機直接與USB外設通信的功能，必需外加一款USB主機芯片來組成一個完整的嵌入式系統(tǒng)。本課題不僅在EPOS平臺上實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的USB主機功能，還實現(xiàn)了SEP4020USBD模塊的驅動，使整個平臺全面支持USB數(shù)據(jù)傳送方式。本課題具有很大的實際應用價值及參考性。<

2、br>　　 本文的內容包含了USB主機系統(tǒng)及SEP4020的USBD模塊的驅動設計。其中USB主機是用于擴展SEP4020嵌入式微處理器的應用，以支持嵌入式系統(tǒng)中微處理器與外部USB存儲類設備的通訊。SEP4020 USBD模塊的驅動則主要是對USB設備協(xié)議的軟件實現(xiàn)。USB主機控制器芯片選用的是EPSON S1R72005，芯片通過片選外掛在SEP4020微處理器上，通過GPIO引腳與USB主機控制器的中斷信號相連來使S1R7200

3、5與SEP4020微處理器發(fā)生交互。本文以USB協(xié)議棧為依據(jù)，首先分析了USB協(xié)議的原理及總體通訊結構，接著介紹了SEP4020微處理器和EPSON SlR72005主機控制器芯片，并定制了該USB系統(tǒng)的硬件設計方案。然后分別介紹了USB主機系統(tǒng)的設計以及SEP4020的USBD模塊的驅動設計流程。本系統(tǒng)在軟件上以NUCLUES OS實時嵌入式操作系統(tǒng)作為平臺，采用兼容Windows的FAT文件系統(tǒng)作為USB主機的上層應用。通過參考Li

4、nux USB子系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的軟件驅動方案，并對USB系統(tǒng)軟件中的關鍵代碼做了詳細的說明。最后，基于USB通訊的實現(xiàn)過程，對本設計中的數(shù)據(jù)通信采用從上至下跟蹤式的闡述方式，詳細地展現(xiàn)了本設計的技術細節(jié)。由于本設計是應用于USB存儲類設備的數(shù)據(jù)傳輸，所以對系統(tǒng)作了必要的精簡及對USB系統(tǒng)軟件做了相應改進，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能。
　　 本課題所設計的USB HOST系統(tǒng)能夠在以SEP4020微處理器和EPSON S1R720

5、05主機控制器為硬件平臺、NUCLUES OS實時操作系統(tǒng)為軟件平臺的系統(tǒng)中穩(wěn)定運行。不僅能夠和USB存儲類設備(閃存)進行正常通訊,還可以利用本設計所實現(xiàn)的SEP4020 USBD模塊的驅動來使系統(tǒng)作為USB存儲類設備和PC機進行通信。USB主機功能包括USB存儲類設備的插拔識別、設備枚舉和驅動加載、建立目錄、數(shù)據(jù)內容讀寫等。USB設備的功能則是能夠和PC機進行正常的交互。本設計經(jīng)過了嚴格的測試與分析并應用于EPOS的工程項目中，具有