Board logo

标题: 如何设计基于AT91RM9200的USB主机端Linux驱动? [打印本页]

作者: yuchengze    时间: 2018-4-25 22:32     标题: 如何设计基于AT91RM9200的USB主机端Linux驱动?

通用串行总线(usb)是一种新兴的计算机外围串行通信接口标准,它克服传统计算机串/并口的缺陷,具有热插拔、即插即用、数据传输可靠、扩展方便、低成本等优点,已成为当前计算机必备的接口之一,同时也被广泛地应用与嵌入式系统设计中。本文着重介绍嵌入式linux中的usb主机端驱动。其硬件平台是at91rm9200处理器系统,软件平台是linux-2.6.19.2内核。
1 at91rm9200 usb主机端接口硬件构成
at91rm9200处理器是atmel公司一款比较流行的微型处理器,它具有arm920t内核(带有mmu),主时钟频率可达240 mhz,很适合嵌入式系统应用,它同时具有usb主机端和设备端,其中主机端处理开hci协议(ohci)及usb v2.0全速与低速协议,还给asb提供简单的读/写协议,usb主机端口还集成1个根集线器,硬件结构如图1所示。


2 linux usb主机端驱动
linux在1999年就在其核心内嵌入了usb驱动程序。理解linux的usb主机端驱动结构和原理,对在linux系统上开发usb设备端驱动程序,以及进一步理解usb协议有着很重要的意义。下面基于内核版本2.6.19.2分析linux usb的主机端驱动。
linux usb主机端驱动主要分为:主机控制器驱动、usb核心驱动和usb设备端驱动3个部分,它们之间的层次关系如图2所示。
在linux内核中关于usb的代码主要由2个部分构成:板级支持代码和usb驱动代码。其中板极支持代码主要分布在与处理器有关的目录里,如:/arch/arm/mach-at91rm9200目录。usb驱动代码主要集中在/drivers/usb目录里,主要包括usb核心驱动,主机控制器驱动,从机端驱动,各类设备端驱动程序。其中在atmel的板极支持代码/arch/arm/mach-at91rm9200/devices.c中包括usb主机端和从机端资源的数据结构at91_usbh_re-sources,at91_udc_resources,平台设备数据结构 at91rm9200_usbh_device,at91rm9200_udc_device,以及设备注册函数 at91_add_device_usbh(),at91_add_device_udc(),这2个函数在板极初始化函数中被调用,向内核添加usb主机设备和从机设备。usb驱动的核心代码是在/drivers/usb/core目录里,主要的作用是管理设备端驱动程序、控制协议命令集、管理数据传输、配置和管理usb设备、管理主机控制器。usb核心启动代码在目录/drivers/usb/core/usb.c中,具体的步骤如图3所示。


usb核心启动以后的结果是:注册1条总线“usb”,1个文件系统“usbfs”,创建2个设备类“usb_host”, “usb_device”,创建了许多的字符设备节点,分别是主设备号为180,从设备号是0~255,主设备号为189,从设备号为0~64×128,注册3个驱动程序:“usbfs”,“hub”,“usb”。创建一个内核线程“khubd”,pid=40,一旦有usb设备接入,这个内核线程就能捕捉到,并调用相应的驱动探测函数。这些内容在系统启动以后根文件系统的/sys或/proc相关目录下可以找到。linux usb主机端驱动涉及的主要数据结构有:
usb_driver:usb接口驱动程序结构体;
usb_device_driver:usb设备驱动程序结构体;
usb_bus:usb总线结构体;
usb_device:usb设备结构体;
urb:usb请求结构体。




欢迎光临 电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/) Powered by Discuz! 7.0.0