LINUX下USB的自動(dòng)識(shí)別和驅(qū)動(dòng)程序及其相關(guān)內(nèi)核代碼的分析

1、linux下usb的自動(dòng)識(shí)別和驅(qū)動(dòng)程序及其相關(guān)內(nèi)核代碼的分析 目  錄1  前言12  基于linux下usb設(shè)備識(shí)別技術(shù)22.1必要說明23  mad器件及其pcb43.1器件43.2布線53.3跳線配置53.4開關(guān)53.5 leds54  mad固件源代碼及其分析64.1  硬件抽象層64.2  d12命令接口94.3中斷服務(wù)例程94.4 usb標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求114.5廠商請(qǐng)求114.6主循環(huán)125  mad設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序及所涉之內(nèi)核代碼的分析145.1概念中的驅(qū)動(dòng)程序145.2  linux內(nèi)核模塊(lkm

2、)與驅(qū)動(dòng)模塊以及1個(gè)范例模塊155.31個(gè)范例性應(yīng)用程序165.4 mad的驅(qū)動(dòng)程序185.5第1次跟蹤內(nèi)核及運(yùn)行結(jié)果235.6更多內(nèi)核設(shè)施和機(jī)制295.71些討論306結(jié)論31參考文獻(xiàn)32致    謝33摘  要  本文介紹了1個(gè)事實(shí)上的usb設(shè)備miniangeldaemon(mad或簡(jiǎn)稱mn)。理想中的mad具有1些標(biāo)準(zhǔn)的輸入接口，如溫度探頭、光探頭、濕度探頭等，以及標(biāo)準(zhǔn)輸出接口，如各類電器的控制等。這正是mad命名的由來(lái)。這個(gè)版本的mad尚未實(shí)現(xiàn)如此豐富的功能。目前她的固件和驅(qū)動(dòng)程序可以完成usb的標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求，作為usb設(shè)備這是必須的。在

3、應(yīng)用程序的控制下，她還能夠控制其上的兩個(gè)led(如果換用合適的繼電器，可以控制直接啟動(dòng)的電器，如臺(tái)燈)。本文力圖通過硬件和編程來(lái)實(shí)現(xiàn)usb在linux下像windows中1樣實(shí)現(xiàn)完全”即插即用”。    整個(gè)項(xiàng)目包括：硬件設(shè)計(jì)：芯片的選擇、制作pcb( 印刷電路板)以及調(diào)試;固件設(shè)計(jì)：整體構(gòu)架、規(guī)劃、調(diào)試;驅(qū)動(dòng)程序：構(gòu)架、調(diào)試以及幾個(gè)測(cè)試用的應(yīng)用程序。關(guān)鍵詞： usb ;單片機(jī) ;linux。abstracthere we introduce a defacto usb device named as miniangeldaemon (short for mad

4、or mn). maybe as a mature product, at last mad will have some standard input port such as temperature-sensor/photosenstive -sensor/humidity-sensor; and some standard output port, such as kinds of controller for equipments. this is the reason for the name of “ miniangeldaemon “.    but

5、 now, there is a lack of those function. at this moment her firmware and driver can work out usb standard request like all usb devices. and under a application, you can turn on or off the leds on mad (of course, choose suitable relay, mad can control switch-type equipm like desk lamp). this text try

6、 to make it realization which is completely “plug and play”(pnp)of carrying out the equipments of usb to be under the linux as windows by hardware and programming.    the whole project includes: hardware design: make sure which chip(s) should be installed and make pcb (printed circuit

7、 board) and test; firmware design: make sure the whole architecture and the layout of some data structure and test/debug; driver design: study the main frame of linux usb driver and some kernel knowledge and test it and some demo applications.keywords: usb ;mcu ;linux.1前言linux操作系統(tǒng)是1個(gè)源碼公開、結(jié)構(gòu)清晰、功能強(qiáng)大,且

8、已成為1個(gè)穩(wěn)定可靠功能完善的系統(tǒng),其開發(fā)群體的有效組織和高效工作,使得linux系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展并得到良好維護(hù)。usb是英文”universal serial bus”的縮寫，意為”通用串行總線”,是由compaq(康柏)、dec、ibm、intel、nec、微軟以及northern telecom（北方電訊）等公司于1994年11月共同提出的，其主要目的就是為了解決接口標(biāo)準(zhǔn)太多的弊端。usb使用1個(gè)4針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭，并通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接頭，采用菊花瓣形式把所有外設(shè)連接起來(lái)，它采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)，目前最大數(shù)據(jù)傳輸率為12mbps, 支持多數(shù)據(jù)流和多個(gè)設(shè)備并行操作，允許外設(shè)熱插拔。目前,usb接口雖然只發(fā)展了2代（usb1.0/1.1，usb2.0），但是usb綜合了1個(gè)多平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的所有優(yōu)點(diǎn) - 包括降低成本，增加兼容性，可連接大量的外部設(shè)備，融合先進(jìn)的功能和品質(zhì),使其逐步成為pc接口標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入了高速發(fā)展期。    usb設(shè)備越來(lái)越多，而linux在硬件配置上仍然沒有做到完全即插即用，對(duì)于linux怎樣配置和使用他們，也越來(lái)越成為困擾我們的1大問題,正確支持和配置常見的usb設(shè)備，就是其使用必不可少的關(guān)鍵1步,我將著力從