USB主機(jī)控制器的設(shè)計(jì)-圖文

第１８卷第１期電子設(shè)計(jì)工程２０１０年１月！竺?。海¤匪荏茫?！墾?。。?！翌旦?。?！望竺塑曼旦蔓璺盤(pán)里旦！受璺曼！蘭?。禾mＱ?。眩眨樱轮鳈C(jī)控制器的設(shè)計(jì)許雙燕．石江宏（廈門(mén)大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院．福建廈門(mén)３６１００５）摘要：討論在ＳｏＰＣ（ＳｙｓｔｅｍｏｎａＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＣｈｉｐ）系統(tǒng)中設(shè)計(jì)ＵＳＢ主機(jī)接口設(shè)備的一般方法。著重闡述主機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)。利用Ｘｉｌｉｎｘ公司的ＥＤＫ軟件在ＭＬ４０５開(kāi)發(fā)板上搭建一個(gè)基于ＰｏｗｅｒＰＣ的片上系統(tǒng)，設(shè)計(jì)ＥＺ－Ｈｏｓｔ的ＵＳＢ主機(jī)控制器的Ｌｉｎｕｘ驅(qū)動(dòng)程序，使系統(tǒng)具有ＵＳＢ主機(jī)功能．能夠和各種ＵＳＢ設(shè)備進(jìn)行通信．實(shí)現(xiàn)ＳｏＰＣ系統(tǒng)上基于Ｌｉｎｕｘ的ＵＳＢ接口的擴(kuò)展，對(duì)于開(kāi)發(fā)其他ＵＳＢ主控制器驅(qū)動(dòng)具有一定借鑒意義。關(guān)鍵詞：ＵＳＢ；ＵＳＢ主機(jī)控制器；ＥＺ．Ｈｏｓｔ；Ｌｉｎｕｘ；ＳｏＰＣ中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＮ９２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：１６７舢．６２３６（２０１０）０１．００３５—０３ＤｅｓｉｇｎｏｆＵＳＢｈｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＸＵＳｈｕａｎｇ－ｙａｎ，ＳＨｌＪｉａｎｇ－ｈｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ３６１００５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｇｅｎｅｒａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆＵＳＢｈｏｓｔｉｎｔｅｒｆａｃｅｂａｓｅｄｐｒｏｇｒａｍｏｎＳｏＰＣｓｙｓｔｅｍｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｒｉｖｅｒｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．ＡＰｏｗｅｒＰＣ—ｂａｓｅｄｓｙｓｔｅｍｃｈｉｐｉｓｂｕｉｌｔｕｐｂｙｕｓｉｎｇＸｉｌｉｎｘ’ｓＥＤＫｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｔｈｅＭＬ４０５ｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｂｏａｒｄ．ＬｉｎｕｘｄｒｉｖｅｒｐｒｏｇｒａｍｏｆＵＳＢｈｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｏｆＥＺ－Ｈｏｓｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．１１ｌｅａｃａｐａｂｈｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇｗｉｔｈｈｅｌｐｆｕｌｔｏｖａｒｉｅｔｙｏｆＵＳＢｄｅｖｉｃｅｓ．ａｃｈｉｅｖｅｓｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅＬｉｎｕｘ－ｂａｓｅｄＵＳＢｉｎｔｅｒｆａｃｅ．ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｏｔｈｅｒＵＳＢｈｏｓｔｄｒｉｖｅｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＳＢ；ＵＳＢｈｏｓｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；Ｅｚ．Ｈｏｓｔ；Ｌｉｎｕｘ；ＳｏＰＣＵＳＢ具有簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)的連接方式、支持熱插拔等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此已成為流行的接口技術(shù)。ＵＳＢ是典型的主，從結(jié)構(gòu)的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，即只有ＵＳＢ主機(jī)才能與ＵＳＢ設(shè)備連接。ＵＳＢ總線(xiàn)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接口部分是主機(jī)控制器，它可以被看作一個(gè)硬件、同件和軟件的綜合體ＩＩＪ。主機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)主機(jī)與設(shè)備之間的電氣和協(xié)議層匹配，主要包括：串并轉(zhuǎn)換、幀起始、數(shù)據(jù)處理、協(xié)議使用、傳輸錯(cuò)誤處理、遠(yuǎn)程喚醒、根Ｈｕｂ、主機(jī)系統(tǒng)接口等功能。ＵＳＢ設(shè)備之問(wèn)通過(guò)ＵＳＢＨｕｂ連接。主機(jī)控制器和ＵＳＢ設(shè)備之間一般通過(guò)根Ｈｕｂ相連。通常主機(jī)控制器提供與根Ｈｕｂ相關(guān)的狀態(tài)查詢(xún)和控制單元１２１。當(dāng)有設(shè)備插入時(shí)，在枚舉過(guò)程中。主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)通過(guò)查詢(xún)和控制單元應(yīng)答設(shè)備偽裝成一個(gè)Ｈｕｂ，所以通常稱(chēng)此Ｈｕｂ為虛擬根Ｈｌｌｂ。這里利用ＥＤＫ軟件搭建一個(gè)基于ＰｏｗｅｒＰＣ的片上系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了ｓ０ＰＣ系統(tǒng)上基于Ｌｉｎｕｘ的ＵＳＢ接口的擴(kuò)展，使系統(tǒng)具有ＵＳＢ主機(jī)功能．能夠和各種ＵＳＢ設(shè)備進(jìn)行通信。ＵＳＢ主機(jī)控制器的處理器則需使用ＵＳＢ主控器件。從總線(xiàn)上擴(kuò)展ＵＳＢ主機(jī)接口１３１。這里所采用的開(kāi)發(fā)環(huán)境是Ｘｉｌｉｎｘ公司的Ｍｂ幻５開(kāi)發(fā)板。開(kāi)發(fā)板上核心ＦＰＧＡ采用Ｘｉｌｉｎｘ的ＸＣ４ＶＦＸ２０－１下６７２器件，其內(nèi)置１個(gè)ＰｏｗｅｒＰＣ硬核．２個(gè)以太網(wǎng)ＭＡＣ層控制器。開(kāi)發(fā)板上還帶有６４ＭＢ的ＤＤＲＳＤＲＡＭ．１０／１００／１０００以太網(wǎng)端口、帶主機(jī)，設(shè)備端的ＵＳＢ接口器件（ＣＹ７Ｃ６７３００）等。ＥＺ．Ｈｏｓｔ（ＣＹ７Ｃ６７３００）是Ｃｙｐｒｅｓｓ半導(dǎo)體公司的全速低耗多端口主機(jī)／外設(shè)控制器．該器件可方便接至高性能ＣＰＵ上完成ＵＳＢ主機(jī)控制器端的功能；擁有１６位ＲＩＳＣ指令處理器，可作為協(xié)處理器使用或單獨(dú)使用；同時(shí)支持ＵＳＢ的ＯＴＧ協(xié)議．擁有２個(gè)可獨(dú)立配置并各帶有２個(gè)端口的ＵＳＢ串行接口引擎（ＳＩＥ）；既可用作主機(jī)．又可用作外設(shè)，并支持多達(dá)４個(gè)主機(jī)端口。另外，該器件擁有一個(gè)可編程Ｉ／Ｏ接口模塊．可供各種接口編程使用?？删幊虒?shí)現(xiàn)ＨＰＩ、ＨＳＳ、ＳＰＩ等接口模式。當(dāng)ＥＺ－Ｈｏｓｔ控制器作為ＵＳＢ主機(jī)控制器時(shí)。一般采用ＨＰＩ主機(jī)端接口（ＨｏｓｔＰｏｒｔ１開(kāi)發(fā)環(huán)境目前Ｌｉｎｕｘ２．６內(nèi)核中的ＵＳＢ支持３種主控制器接口；通用主控制器接口（ＵＨＣＩ）、開(kāi)放控制器接口（ＯＨＣＩ）及增強(qiáng)主機(jī)控制接口（ＥＨＣ［）。在嵌入式系統(tǒng)中．如果處理器集成有ＵＳＢ主機(jī)控制器，則可直接引出ＵＳＢ主控端口：而未集成收稿日期：２００９－０７—２３稿件編號(hào)：２００９０７０８０Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）接口模式１４ｌ。２硬件設(shè)計(jì)Ｘｉｌｉｎｘ公司提供一個(gè)ＩＰ核ｏｐｂｅｐｃ外設(shè)控制器（ｅｘｔｅｒｎａｌｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）．為ＯＰＢ總線(xiàn)與外部同步或異步外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送提供一個(gè)通用接口?？煞奖銓?shí)現(xiàn)處理器對(duì)于外設(shè)的控制。一個(gè)ｏｐｂ＿ｅｐｃ最多可接４個(gè)外設(shè)，且每個(gè)外設(shè)基金項(xiàng)目：福建省重大專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目（２００７ＨＺ０００３）作者簡(jiǎn)介：許雙燕（１９８導(dǎo)一），女，福建采州人，碩士研究生。研究方向：無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。－３５－萬(wàn)方數(shù)據(jù)《電子設(shè)計(jì)工程）２０ｌｏ年第１期可獨(dú)立配置成同步或異步模式．其時(shí)序參數(shù)（如建立時(shí)間、保持時(shí)間、訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間周期等）都可由用戶(hù)設(shè)置。ｏｐｂ＿ｅｐｃ通過(guò)ＯＰＢ總線(xiàn)接收處理器的讀寫(xiě)指令．在相應(yīng)外設(shè)接口產(chǎn)生相應(yīng)的訪(fǎng)問(wèn)周期。從而實(shí)現(xiàn)處理器對(duì)外圍設(shè)備的控制嗍。這里使用ｏｐｂ＿ｅｐｃ模塊作為控制器．實(shí)現(xiàn)ＰｏｗｅｒＰＣ與ＥＺ－Ｈｏｓｔ的主機(jī)控制器的接口通信，嵌入式硬件系統(tǒng)架構(gòu)如圖ｌ所示。唑業(yè)竺圈：五￡ｌ蘭１＝，ｅｘ－ＰＬＢ４ＦＢｕ≥ｓ一…掣掣掣ｏ也！燮ｌｌ姜喊。Ｉ！堡堅(jiān)Ｉ圖１嵌入式硬件系統(tǒng)架構(gòu)ＭＬ４０５板上的ＥＺ－Ｈｏｓｔ控制器工作在異步模式．因此ｏｐｂ＿ｅｐｃ需配置為支持異步外設(shè)模式。這里使用ＰｏｗｅｒＰＣ控制ＵＳＢ接口。因此ＥＺ．Ｈｏｓｔ工作于協(xié)處理器模式，并通過(guò)ＨＰＩ接口與外設(shè)控制器ｏｐｂ＿ｅｐｃ相連。３驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)３．１ＵＳＢ主機(jī)端的軟件結(jié)構(gòu)ＬｉｎｕｘＵＳＢ主機(jī)驅(qū)動(dòng)協(xié)議棧由３部分組成：ＵＳＢ主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)（ＨＣＤ）、ＵＳＢ驅(qū)動(dòng)（ＵＳＢＤ）和各種不同的ＵＳＢ設(shè)備類(lèi)驅(qū)動(dòng)，如圖２所示。圖２ＬｉｎｕｘＵＳＢ主機(jī)堆棧ＵＳＢ設(shè)備類(lèi)驅(qū)動(dòng)（如插入主機(jī)的Ｕ盤(pán)、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等設(shè)備驅(qū)動(dòng)）是最終與應(yīng)用程序交互的軟件模塊。負(fù)責(zé)建立虛擬連接、配置。與設(shè)備進(jìn)行通信，將數(shù)據(jù)集成一個(gè)ＵＳＢ請(qǐng)求塊（ＵＲＢ）．然后通過(guò)ＵＳＢ驅(qū)動(dòng)（ＵＳＢＤ）提供的編程接口將ＵＲＢ發(fā)送到ＵＳＢＤ。ＵＳＢＤ部分是整個(gè)ＵＳＢ主機(jī)驅(qū)動(dòng)的核心。ＵＳＢＤ完成以下Ｔ作：ＵＳＢ設(shè)備的枚舉和配置，根據(jù)需要裝載或卸載設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，向上為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序提供編程接口，向下為主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)提供編程接口．實(shí)現(xiàn)與設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、主機(jī)控制驅(qū)動(dòng)程序的通信。處于最底層ＵＳＢ主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)（ＨＣＤ）是ＵＳＢ主機(jī)直接與硬件交互的軟件模塊。ＨＣＤ作為底層硬件的驅(qū)動(dòng)程序．一方面控制和管理底層硬件．負(fù)責(zé)將ＵＳＢ事務(wù)發(fā)送給ＵＳＢ主機(jī)控制器，并最終將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到電纜上：另一方面為上層的ＵＳＢ系統(tǒng)軟件提供統(tǒng)一接口ＨＣＩ（ＨｏｓｔＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ），將各種不同的ＨＣ映射到ＵＳＢ系統(tǒng)。ＨＣ一般都集成有ＲｏｏｔＨｕｂ的功能。ＨＣＤ也要實(shí)現(xiàn)ＲｏｏｔＨｕｂＰｏｒｔ訪(fǎng)問(wèn)。．．３６－萬(wàn)方數(shù)據(jù)ＵＳＢＤ部分由操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，一般不需要用戶(hù)修改。ＵＳＢ設(shè)備類(lèi)驅(qū)動(dòng)．對(duì)于常用的設(shè)備Ｌｉｎｕｘ內(nèi)核中有較成熟的驅(qū)動(dòng)。針對(duì)特定的主機(jī)控制器硬件應(yīng)該實(shí)現(xiàn)ＨＣＤ部分。以解決基本的通信問(wèn)題。故這里主要介紹ＥＺ．Ｈｏｓｔ主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)（ＨＣＤ）的設(shè)計(jì)。３．２ＥＺ．Ｈｏｓｔ主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)ｆＨＣＤ）設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程主要針對(duì)ＥＺ．Ｈｏｓｔ主機(jī)控制器編寫(xiě)ＵＳＢ主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)程序。該驅(qū)動(dòng)程序是嵌入式ＬｉｎＵＸ開(kāi)發(fā)平臺(tái)下ＵＳＢ僑議棧和ＥＺ．Ｈｏｓｔ主機(jī)控制器的一個(gè)接口。其作用類(lèi)似于Ｌｉｎｕｘ中由Ｉｎｔｅｌ制定的ＵＨＣＩ標(biāo)準(zhǔn)，其硬件設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，但軟件較為復(fù)雜。ＵＳＢ主機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)（ＨＣＤ）在ＵＳＢ子系統(tǒng)中的功能主要有：硬件初始化，為上層（ＵＳＢＤ）提供調(diào)用接口，管理根Ｈｕｂ，完成數(shù)據(jù)傳輸以及中斷處理。根據(jù)主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)（ＨＣＤ）在整個(gè)ＵＳＢ子系統(tǒng)中的功能。可將ＥＺ．ＨｏｓｔＨＣＤ分為ＨＣＤ接口、ＨＣＤ初始化、數(shù)據(jù)傳輸、中斷處理、讀寫(xiě)操作、主機(jī)協(xié)議等模塊。ＨＣＤ接口模塊表現(xiàn)為一套ＡＰＩ函數(shù)。通過(guò)這一套ＡＰＩ函數(shù)使ＨＣＤ與ＵＳＢＤ進(jìn)行通信嘲。圖３為ＥＺ．Ｈｏｓｔ主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)。ＵＳＢＤ●ＩＩＩＣｌ）ｔｊｌＦ７模塊ｌ蘭墊監(jiān)叢Ｊｌ塾堡竺墮ｌ面麗兩習(xí)眄百幣訂讀寫(xiě)操作模塊?－－－?－?－?－－－??－?—?—－ｔ－?－?－—－?????－?－?－?硬件平臺(tái)圖３Ｆ．Ｚ－Ｈ０６１主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)１）初始化。該初到始化涉及到復(fù)位ＥＺ．Ｈｏｓｔ控制器。并將其初始化到一個(gè)已知的狀態(tài)；初始化必要的ＵＳＢ數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并為其分配空間：注冊(cè)ＵＳＢｈｏｓｔｄｒｉｖｅｒ和ＵＳＢｈｏｓｔｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅ到ＵＳＢｈｏｓｔｃｏｒｅ；注冊(cè)ＵＳＢｈｏｓｔｃｏｒｅ的中斷服務(wù)程序；為每一個(gè)主端口建立一個(gè)虛擬根Ｈｕｂ．并且注冊(cè)根ｈｕｂ到ＵＳＢｈｏｓｔｃｏｒｅ。２）中斷處理。ＥＺ．Ｈｏｓｔ主控制器中斷采用電平觸發(fā)．當(dāng)中斷服務(wù)程序注冊(cè)到ＵＳＢ子系統(tǒng)后．ＥＺ．Ｈｏｓｔ主控制器開(kāi)始處理中斷。３）傳輸數(shù)據(jù)。傳輸處理程序在初始化的過(guò)程中注冊(cè)到ＵＳＢ主端子系統(tǒng)．它由ＵＳＢｈｏｓｔｃｏｒｅ喚醒并配置外圍設(shè)備，發(fā)送塊數(shù)據(jù)，或確認(rèn)塊數(shù)據(jù)的接收。４）接收數(shù)據(jù)。接收處理程序處理數(shù)據(jù)包的接收。它由中斷處理程序喚醒。數(shù)據(jù)接收處理程序詢(xún)問(wèn)ＥＺ．Ｈｏｓｔ主控制器是否有接收錯(cuò)誤，如果沒(méi)有錯(cuò)誤。則接收處理程序從ＥＺ－Ｈｏｓｔ主控制器的緩沖區(qū)中提取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。然后接收程序?qū)?shù)據(jù)傳送到ＵＳＢｈｏｓｔｃｏｒｅ，等待進(jìn)一步處理。５）主機(jī)協(xié)議實(shí)現(xiàn)。ＨＣＤ從ＬｉｎｕｘＵＳＢ協(xié)議棧接收并解析ＵＳＢ請(qǐng)求，然后建立基于該請(qǐng)求的ＵＳＢ交互（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ）．該交互被合理調(diào)度安排并發(fā)送到ＵＳＢ總線(xiàn)上?！保龋茫牡年P(guān)鍵接口設(shè)計(jì)實(shí)際工作過(guò)程中，應(yīng)用程序通過(guò)文件系統(tǒng)接口訪(fǎng)問(wèn)相應(yīng)的ＵＳＢ設(shè)備類(lèi)驅(qū)動(dòng)程序和ＵＳＢＤ；ＵＳＢ設(shè)備類(lèi)驅(qū)動(dòng)程序則通許雙燕，等ＵＳＢ主機(jī)控制器的設(shè)計(jì)Ｚ，●ｆｌ酊．‘１２●¨ｌ■曲１—１：ｃｔａｆｉ■ｔｒＪｔｉＮ＂ｃｈ５ｔｉｎｆｒ一１ｃｈｉ髓ｌ酊．７帥７２２Ｉｔｔ４ｍｔ：Ｌｔ，ｉｔｔｃｈ呻ｔｔｃａｌＩ鋪Ｉ■ｔｓｅ箍ＩｔＩ靠ｓｌｔｔｐｔｔｌＤＯｕｔ０６７．韓ｓ●６Ｉｉ■Ｉｔ：啪ＮＩｌｕ１．１●’＿＂ＩＬ—ｉｔ牡－■ｔｉｃｌｌ－輻■Ｉ暨ｊＵ矗Ｉ．Ｈｎ—Ｌｓ觸＇Ｉ￡６７．帖Ｉ盯－１■蛆＇＊１：什卅ｅｃｔ：ｏｐｔｉｃａｌ－鉗抽－”ｆ‘，．，９巧器Ｉ●曲卜，：＾枷ｆ前ｔ曾‘盯：Ｌｑｌｔｔｃｌ０過(guò)ＵＳＢＤ提供的相關(guān)接Ｕ（ＵＳＢＤＩ）將數(shù)據(jù)請(qǐng)求包傳遞給Ｕ孓ＢＤ；ＵＳＢＤ通過(guò)ＨＣＤ提供的接口（ＨＣＩ）進(jìn)一步將數(shù)據(jù)包傳遞給ＨＣＤ；ＨＣＤ最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到ＵＳＢ總線(xiàn)。主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)中，最重要的接口是主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)ＨＣＤ與ＵＳＢＤ之間的接口。在Ｌｉｎｕｘ內(nèi)核中。用ｕｓｂＵＳＢＤ接口，用來(lái)描述主機(jī)控制器（ＨＣ）的基本信息、硬件資源、狀態(tài)描述和用于操作主機(jī)控制器的ｈｅ＿ｄｒｉｖｅｒ等。其中ｕｓｂ＿ｈｃｄ中的ｈｅ＿ｄｒｉｖｅｒ成員非常重要，它包括具體用于操作主機(jī)控制器的鉤子函數(shù)。在Ｌｉｎｕｘ內(nèi)核中，使用如下函數(shù)創(chuàng)建ＨＣＤ：ｔｎｒｕｃｔ６７．２蝴ｊ曲１－１：啪ｌ一摹，ｅｅＩ嘲“∞峙蛔ｃｉＴｔｔｌ一＿ｗｒｃｓｓｌ艇．懶一”曲１－１：嘲ｄｉｓｃｗｍｖ：ｔ．?撕ｂ５２，ｔ【＇巧．２瑚圳橢１－１：＿ｌ－ｓｐｒｉｔ咐ｄｔ啉ｌｃｅ耐一ｃｉ７ｚＮ＿ｔｄｄ啉ｓＩｌ１巧．６２５８９ｓｌ哪?。保海悖恚疲椤觯觯幔簦欤恚睿茫瑁觯剩澹睿疲颍澹簦保頄牛妫鼻桑埃罚否酰保樯樵骸瘢澹欤臁瘢澹欤欤镙棧欤瘢栌?jì)ｄ“／ｃｌａｓｓ／ｉ哪ｔ／ｉｍｔｔｌＩｌｌ１２５．∞，３¨ｌｉｅＭｔ：Ｕ￥８１慫．翦ｋ５１８ｌ１５ｂＨ１０ｅ１．１０１符．９９峙９６ｌ哺１－１：什０ｄｕＣｔ：ｋ１１憎岫ｈ“１－１：●ｂ刪ｆａｃｔ叮Ｈ：｜ｅｌｌｌｏ，ｋ一●ｌ盹ｌｌＰｅｌｌ●鈾ｋ—??一ｌ＿＿¨ｈ—■１．－＇ｆ，¨．肼塒Ｊ曲１－，：糟ｌｉ”ｍｔ．?●●ｍ，，ｔｌ＇托”獬’】曲１－１：槲佃ｕ刪腳■岫＊ｓｉｑ哪憎刪ｊ■ｎ囂●ｌ囂●．００７１４＃ｌ■曲１－’：ｃ?矸ｉ●吖ｊｔｉ＿＂ＣｈｏｓｅｆｌＦｒＮ１ｃｂｏｉｃｅｆ囂●．＂■■ｌｓｃｓｔｔ：ｓｃｓｌ?＿¨ｔｉ??ｆ一●輻‰‘Ｓｔ¨?■■■ｌ懈ＵＳＢ－ｈｃｄ＊ＵＳＢ＿ｃｒｅａｔｅｈｅｄ（ｃｏｎｓｔｓｔｒｕｃｔｈｅ＿ｄｒｉｖｅｒ＊ｄｒｉｖｅｒ，ｓｔｒｕｅｔｄｅｖｉｃｅ。ｄｅｖ，ｃｈａｒ＋ｂｕｓ＿ｎａｍｅ）；ｓｔｒｕｅｔｈｅｄｒｉｖｅｒ可看作ＵＳＢＤ模塊定義的需要底層主機(jī)哪２．●ｆ辯．２１３１２６ｌｓｔｓｉｔ：●：●：●：Ｈｒｅｃｔ－Ａ峭ｓ２．¨ｎ：８熊ｌ：ｌｔ辨．髓３９輯Ｉ■’：●：●：●：［ｓｔａｌ”崎■￥１２＂１Ｊ巾ｈｒ●－ｒ?轆ｃｔ¨‘‘２Ｈ■＇ｆ囂，．●曲；ｉ列鰣｝：●：●：●：ｒ蛐ｌＩｔ－ＲｅＰｒ●ｔｅｃｔｌｌ?件Ｉ３５５．５盯３¨１翻１：●：●：●：【啪ｌｔｓｓｍｄ峰．ｒｉ＂ｃ＊ｋ：ｕ＇ｌｔ?伯ｒ—●Ｉ籬５．６３１１５２ｌ翻１：●：●：●：【蛐ｌＳｌ的ｔｌｔｔ￥１２一畸ｂ時(shí)●－ｒｔ饑ｔ¨１２Ｈ嘲ｌ鸛．７１ｋ３２７ｌ“１：●：●：●：ｌｓ■ｌＩＷｉｔｅＰｒｏｔｅｃｔｉ５ｏＦＦｌ黔；．７５７３９７１“１：●：●：●：ｌｓ■ｌ●ｓｓ＿ｉ嗍竹ｉ儺ｃ蕾■：ｍｉｔｅ媯ｒ—●ｌ鷂ｓ．１３Ｊ‘２｜ｌ嘲：＜７ｈｓＩ－ｓｔ¨?ｒ：’－ｅＨｔ—＿赫Ｉｃ札ｌＨ控制器驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的接口．通過(guò)實(shí)現(xiàn)這些接口。ＵＳＢＤ可將更上層軟件的請(qǐng)求傳遞給ＨＣＤ以及ＨＣ。ＨＣ及ＨＣＤ完成后。也會(huì)通過(guò)這些接口通知ＵＳＢＤ。這里在ＥＺ．Ｈｏｓｔ主控制器驅(qū)動(dòng)中定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體ｓｔｒｕｃｔｕｓｂ＿ｈｅｄｃ６７ｘ００＿＿ｈｃｄ，用于描述ＥＺ．Ｈｏｓｔ的基本信息、硬件資【搦．９２０－６９ｌ嘲ｑｆ粥．盯¨¨ｌ“，：●：●：●：【妯Ｉ靛ｔ—一啦ｌｎ－?，■王．趕磚ｌ粕．戤啦ｌ鰣１：●：●：●：撇妯酣ｓｃｓｌ＿｜ｒＩｃ礙¨一●，●■●—瞳－ｔ咩札’ｈ＾—ｓ巾刪ｌＯｅＷｓ４■１，１日ＩｍｔｌｕＳ●ｌＩｍｔ／ｕ＊ｂＩＩｓＩｍｔ／ｔｅ矗ｌ●＿嘣嚎卿．，，ｔｒ嘩ｔ竹ｔ?呲技．嘶ｓｃｔａｔｗｉ．＇¨＿ｔ．ｒｉｐ塒ｍ吃ｔ．．．，源、狀態(tài)描述．定義ｓｔｒｕｃｔｈｃ＿ｄｒｉｖｅｒｃ６７ｘＯＯ＿ｈｃｄｆｉｖｅｒ來(lái)描述圖５ＵＳＢ接口測(cè)試用于操作主機(jī)控制器的鉤子函數(shù)，其結(jié)構(gòu)體如圖４所示。從圖５中可看出。系統(tǒng)可以方便與大容量存儲(chǔ)類(lèi)（ＭａｓｓＳｔｏｒａｇｅ類(lèi)）ＵＳＢ接口、人機(jī)接口類(lèi)ＨＩＤ（ＨｕｍａｎＩｎｔｅｒｒａｃｅＤｅ－ｖｉｃｅ）ＵＳＢ接口進(jìn)行通信．進(jìn)行正常讀寫(xiě)操作。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的ＵＳＢ接口擴(kuò)展。５結(jié)束語(yǔ)詳細(xì)介紹在ＳｏＰＣ平臺(tái)上進(jìn)行ＵＳＢ主機(jī)控制器的硬、軟件設(shè)計(jì)。針對(duì)ＥＺ．Ｈｏｓｔ器件，詳細(xì)介紹其ＵＳＢ主控制器的Ｌｉｎｕｘ驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)過(guò)程及主要的接口設(shè)計(jì)．對(duì)于ＵＳＢ的主機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)有一定參考價(jià)值。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要集中在主機(jī)控制器器件的驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)的環(huán)節(jié)上。但Ｌｉｎｕｘ作為開(kāi)源系統(tǒng)，在開(kāi)發(fā)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序時(shí)有著其他嵌入式系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，大量的開(kāi)放源碼無(wú)疑可以大大加快開(kāi)發(fā)的進(jìn)程并使得其應(yīng)用更加的廣泛。因此，ＵＳＢ作為一種新型的高速外設(shè)總線(xiàn)，在嵌入式Ｌｉｎｕｘ領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)：圖４ｓｔｒｕｃｔｈｅ．ｄｒｉｖｅｒｃ６７ｘＯＯ＿ｈｅｄｒｉｖｅｒ結(jié)構(gòu)體【ｌ】杜春雷．ＡＲＭ體系結(jié)構(gòu)與編程【Ｍ】．北京：清華大學(xué)出版社，２００３．ｃ６７ｘＯＯ＿ｈｕｂ＿ｓｔａｒｔ（）啟動(dòng)ＨＣＤ主控制器，ｅ６７ｘＯＯ＿ｈｕｂ＿ｉｒｑ（）實(shí)現(xiàn)其中斷控制處理，ｃ６７ｘＯＯ＿ｈｕｂ＿ｓｔａｔｕｓ＿ｄａｔａ（），ｃ６７ｘ００＿ｈｕｂｃｏｎｔｒｏｌ（）實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬根集線(xiàn)器的控制．ｃ６７ｘ００＿ｆ２】孫瓊．嵌入式Ｌｉｎｕｘ應(yīng)用技程序開(kāi)發(fā)詳解ｆＭ】．北京：人民郵電出版社．２００１６．ｈｕｂ＿ｅｎｑｕｅｕｅ（），ｃ６７ｘＯＯ＿ｈｕｂ＿ｄｅｑｕｅｕｅ（）實(shí)現(xiàn)對(duì)ＵＳＢ請(qǐng)求（ＵＲＢ）進(jìn)行排隊(duì)，對(duì)ＵＲＢ進(jìn)行調(diào)度。根據(jù)ｈｃｄ和ｅｎｄｐｏｉｎｔ的信息，安排ＵＲＢ的ｓｃｈｅｄｕｌｅ到ｃ６７ｘ００．該ＵＲＢ的傳輸完成后．會(huì)調(diào)用ｕｒｂ－－＞ｅｏｒａｐｌｅｔｅ（）通知ＵＳＢＤ?！荆常蕜⑸度胧较到y(tǒng)接口設(shè)計(jì)與Ｌｉｎｕｘ驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)【Ｍ】．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，２００６．１４１ＣｙｐｒｅｓｓＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．ＥＺ—ＨｏｓｔｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｅｍｂｅｄｄｅｄＵＳＢｈｏｓｆｆｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ［ＥＢ／ＯＬ］．２００３。ｈｔｔｐ：４測(cè)試結(jié)果