天祥ARM视频第讲

学ARM和学单片机一样简单学ARM和学单片机一样简单第十讲：USB驱动编程学ARM和学单片机一样简单Linux下USB系统文件节点：同其他外设一样，上层应用软件对连接在系统地USB设备访问是通过文件系统的形式进行的。每个连接到系统总线上的USB设备可以同时对应有一个或者多个驱动程序。即一个USB设备可以在Linux系统上形成一个或多个设备节点，以供应用程序使用。在Linux系统上，每个设备节点都有其相关的主设备号和次设备号。

USB主机驱动结构：LinuxUSB主机驱动由三部分组成：

1）USB主机控制器驱动（HCD）：是USB主机驱动程序中直接与硬件交互的软件模块，其主要功能有：主机控制器硬件初始化；为USBD层提供相应的接口函数；提供根HUB(ROOTHUB)设备配置、控制功能；完成4种类型的数据传输等。

2）USB驱动（USBD）：是整个USB主机驱动的核心，其主要实现的功能有：USB总线管理、USB总线设备、USB总线带宽管理、USB的4种类型数据传输、USBHUB驱动、为USB设备类驱动提供相关接口、提供应用程序访问的USB系统的文件接口等。

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3）USB设备类驱动：是最终与应用程序交互的软件模块，其主要实现的功有：访问特定的USB设备、为应用程序提供访问接口等。

应用程序首先通过文件系统（POSIX）接口来访问相应的USB设备类驱动程序和USBD；USB设备类驱动程序则通过USBD提供的相关接口将数据请求包传递给USBD；USBD通过HCD提供的接口，进一步将数据包传递给HCD；HCD最终将数据发送到USB总线上。Linux定义了通用的数据结构URB用来在USB设备类驱动和USBD，USBD和HCD间进行数据传输。统一的URB（UniversalRequestBlock）结构为usb主机驱动程序的开发带来了很大方便。USB时序：

数据传输时序：在USB总线上，所有的数据传输都是由USBHOST发起的。每个USB设备通过地址过滤出自己要接受的数据包，并根据数据包请求的类型与USBHOST进行数据传输。由于数据传输的时序和总线带宽问题，当应用程序通过设备类提供一个URB时，该数据包并不能立即被送到USB总线上，而只能在USB总线上有足够带宽的情况下，该数据请求才会被传输。因而，HCD层为不同类型的数据传输维护了相应的数据链，当数据链上的数据包传输结束后，HCD通过调用与该数据包相关联的回调函数来通知设备类驱动程序。

学ARM和学单片机一样简单CH375B的linux主控制器驱动CH375B的HCD对Linux的USB协议栈进行补充，加入对CH375B主设备控制器的支持。CH375B的HCD可以分为以下功能模块：

◎对虚拟根hub的支持;

◎USB请求队列

◎USB请求安排表

◎中断处理

◎USB请求转化为USB事务和包

◎USB包的发送和接收

HCD支持中断，控制，和批量端点，不支持同步的端点。

HCD与LinuxUSB内核接口通过一系列的API函数接口。

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