基于Linux的USB从设备驱动研究

1、    基于Linux的USB从设备驱动研究摘要：实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器，讨论分析了跨导放大器-电容(OTAC)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现，使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制，并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。仿真结果表明，该滤波器带宽的可调范围为126 MHz，阻带抑制率大于35 dB，带内波纹小于05 dB，采用18 V电源，TSMC 018m CMOS工艺库仿真，功耗小于21 mW，频响曲线接近理想状态。关键词：Butte0 引言    USB是英文Universal S

2、erial Bus的缩写，意为通用串行总线。USB是一种快速、双向、同步、低成本、动态可连接的串行接口。USB现在已经广泛应用到各种设备上，尤其是手持设备，几乎都采用了USB接口。现在，USB即可用来与其他设备连接后高速地传递数据，又可用来充电，使手持设备可以发挥U盘、MODEM、无线网卡等作用。    事实上，USB只是主机和外围设备之间的连接。如何来促使这种连接发挥作用，就需要驱动程序。驱动程序主要解决硬件“需要提供什么功能”以及“如何使用这些功能”。在linux系统中，USB设备可以作为主机使用，也可作为从设备使用。对应的USB驱动程序有两种主要的类型：宿主

3、系统上的驱动程序和设备上的驱动程序。从宿主的观点来看(例如普通的左桌面计算机)，宿主系统的USB驱动程序控制插入其中的USB设备，而USB设备的驱动程序则控制该设备如何作为一个USB设备和主机通信。1 USB设备基础    USB设备的构成包括配置接口和端点，以及USB驱动程序如何绑定到USB接口上。端点是USB通信最基本的形式，USB端点只能是往一个方向传送数据，即从主机到设备(称为输出端点)或者从设备到主机(称为输入端点)，故可以看作是单向管道。USB有四种不同的类型，分别对应不同的传输类型：控制、中断、批量、等时。其次接口，USB端点被绑定即为接口。USB的

4、一个接口只处理一种USB逻辑连接；一个USB设备可以有多个接口，不同的接口可以代表不同的功能，因此，功能不同的USB接口需要不同的驱动程序。另外就是配置，USB接口本身被绑定为配置。一个USB设备可以有多个配置，而且可以在配置之间切换以改变设备的状态；一个时刻只能激活一个配置，怛一个配置通常具有一个或者更多的接口。    USB设备可由许多不同的逻辑单元组成，实际上，也就是这三种逻辑单元组合而成的。Linux内核中的USB代码一般要用URB (usbrequst block)与USB设备通信。URB用struct urb结构体描述，它能以一种异步的方式往从特定的U

5、SB端点发送接收数据。USB设备驱动程序可能会为单个端点分配许多的URB，也可能对许多不同的端点重用单个URB，这取决于驱动的需要。当USB驱动程序只发送或接收一些简单的USB数据时，可以使用两个很简单的接口函数：usb_bulk_msg、usb_control_msg。2 USB设备驱动程序的结构    图1所示是Linux环境下USB驱动的总体结构。从图l中可以看到：在主机侧层次结构中，实现USB驱动有两类方式：USB主机控制器驱动和USB设备驱动；USB主机控制驱动主要控制插入其中的USB设备，主机控制器可以分为三类，分别对应于三种USB主控制器；USB设备

6、驱动则用于控制USB设备如何与主机通信；USB核心负责USB驱动管理和协议处理的主要工作。    USB核心向上可为设备驱动提供编程接口，向下可为USB主机控制器驱动提供编程接口；它可以通过全局变量维护整个系统的USB设备信息，从而完成设备的热插拔控制和总线数据传输控制等驱动。    另外，在从设备侧，Linux内核中的USB设备侧驱动程序可分为3个层次：USB设备控制器(UDC)驱动程序、Gadget API和Gadget驱动程序；UDC驱动程序可直接访问硬件，控制USB设备和主机间的底层通信，并向上层提供和硬件相关的操作回调函数。

7、不同的设备控制器硬件有不同的设备控制器驱动程序；Gadget驱动主要控制USB设备功能的实现，它使用Gadget API传递控制信息给UDC驱动程序，以便实现具体功能。    Gadget API是设备控制器的控制功能抽象接口，Gadget驱动程序可以试用Gadget API，它可以把下层的UDC驱动程序和上层Gadget驱动程序相隔离，以使得在linux系统中编写USB设备侧驱动程序时，能够把功能的实现和底层通信相分离。    如果要在S3c2410上实现大存储类从设备，则需要运行file_storagec和s3c2410_udcc这两个驱动程序。file_s