在嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程中，Linux操作系統(tǒng)的源碼公開，結(jié)構(gòu)清晰，功能強(qiáng)大，可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)使其在嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。USB接口的熱插拔，即插即用，數(shù)據(jù)傳輸可靠，擴(kuò)展方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)使其逐漸成為嵌入式系統(tǒng)的必備接口之一。隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，人們對其性能的要求不斷提高，特別是USB設(shè)備的讀寫速度受到越來越多的關(guān)注。然而。目前多數(shù)嵌入式系統(tǒng)僅支持基礎(chǔ)的USB低速或全速外設(shè)，不能滿足人們對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。為此，基?a class="innerlink" href="http://theprogrammingfactory.com/tags/AT91RM9200" title="AT91RM9200" target="_blank">AT91RM9200平臺完成了高速USB的硬件設(shè)計(jì)和Linux操作系統(tǒng)下主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)。

　　因此，該設(shè)計(jì)的軟件驅(qū)動(dòng)部分主要由以下兩個(gè)層次來完成USB主機(jī)端的驅(qū)動(dòng)功能。

　　(1)ISP1761的HAL層。首先初始化設(shè)備結(jié)構(gòu)，并添加設(shè)備到系統(tǒng)的設(shè)備層。其中，初始化部分主要完成ISP1761資源(如內(nèi)存、中斷等)的初始化設(shè)置和AT91RM9200處理器的初始化設(shè)置，為后期注冊驅(qū)動(dòng)程序做準(zhǔn)備。如果系統(tǒng)成功添加了設(shè)備，在加載和卸載ISP1761主控制器驅(qū)動(dòng)程序到內(nèi)核時(shí)，就會進(jìn)一步執(zhí)行平臺驅(qū)動(dòng)程序的注冊，否則將不能注冊驅(qū)動(dòng)程序。一旦注冊成功，驅(qū)動(dòng)程序就已經(jīng)和設(shè)備綁定，任何用戶態(tài)程序要操作此設(shè)備都可以通過platform_driver結(jié)構(gòu)所定義的函數(shù)進(jìn)行。下面給出該系統(tǒng)注冊的platform_driver結(jié)構(gòu)：

　　其中，在設(shè)備探測和注銷等函數(shù)中調(diào)用了如下一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)體isp1761_dev。該結(jié)構(gòu)體主要包含了ISP1761設(shè)備驅(qū)動(dòng)的基本信息和中斷處理例程指針。

　　(2)ISP1761的HCD層。Philips公司的ISP1761主控制器芯片遵循EHCI標(biāo)準(zhǔn)。該層在加載和卸載ISP1761主控制器驅(qū)動(dòng)到內(nèi)核時(shí)被調(diào)用，主要負(fù)責(zé)與連接的USB設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并管理根集中器端口。具體包括主控制器例程、內(nèi)存管理、根集中器和中心集中器的管理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/div>

　　其中，pehci_hcd_urb_enqueue()函數(shù)是該部分所要實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)函數(shù)，主要用于完成將來自USB core層的urb傳輸請求轉(zhuǎn)換成EHCI可識別的傳輸描述結(jié)構(gòu)。然后安排到EHCI的periodic schedule list或者asynchronous schedule list的合適位置。當(dāng)HC完成urb對應(yīng)的傳輸后，EHCI HCD通過urb→cornplete()通知USB core對應(yīng)的傳輸結(jié)果，最終完成通信過程。該函數(shù)的原型如下： 

　　3 USB驅(qū)動(dòng)的調(diào)試使用

　　USB驅(qū)動(dòng)的正常使用必須在內(nèi)核中正確選擇配置，除了默認(rèn)配置之外，還要添加諸如SCSI設(shè)備的支持，VFAT文件格式的支持，新添加ISP1761驅(qū)動(dòng)的支持等。ISP1761的驅(qū)動(dòng)采用模塊方式編譯，系統(tǒng)啟動(dòng)后，逐層插入驅(qū)動(dòng)模塊加載USB主控制器驅(qū)動(dòng)程序到內(nèi)核。此時(shí)，系統(tǒng)插入U(xiǎn)盤可成功獲得分區(qū)，如下所示：

　　執(zhí)行掛載命令mount-t vfat／dev／scsi／host0／busO／target0／lun0／partl／mnt／ usb(前提是已經(jīng)在／mnt目錄下建立了USB目錄，并且U盤的格式為win-dows下的vfat)便可成功掛載U盤到指定的目錄／mnt／usb下。

　　拷貝U盤上的文件到嵌入式系統(tǒng)，經(jīng)多次測試，速度可達(dá)到約100～125 Mb／s，相比傳統(tǒng)的嵌入式Linux系統(tǒng)下對USB的支持，速度得到了很好的提高，基本滿足高速讀／寫的要求。

　　4 結(jié) 語

　　隨著USB接口在嵌入式領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用和嵌入式Linux內(nèi)核的不斷擴(kuò)展，嵌入式Linux內(nèi)核支持的USB設(shè)備和USB主控制器越來越豐富，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)開發(fā)工作也將日益突出。該設(shè)計(jì)給出了嵌入式Linux系統(tǒng)下高速USB主控制器的硬件設(shè)計(jì)方案和驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法，在提高系統(tǒng)性能的同時(shí)，降低了成本，有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)驅(qū)動(dòng)的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保持了其最大可移植性，對于嵌入式下USB主控制器的驅(qū)動(dòng)開發(fā)具有很好的借鑒意義。