嵌入式Linux下高速USB主控制器的设计与实现‘开云app官网入口’

本文摘要：在嵌入式系统的发展历程中，Linux操作系统的源码公开发表，结构明晰，功能强大，可移植性强劲等特点使其在嵌入式领域应用于更加普遍。USB模块的热插拔，即插即用，数据传输可信，拓展便利，成本低等优点使其渐渐沦为嵌入式系统的不可或缺模块之一。随着嵌入式系统应用领域的大大拓展，人们对其性能的拒绝大大提升，尤其是USB设备的读取速度受到更加多的注目。 然而。目前多数嵌入式系统仅有反对基础的USB短距离或加速外设，无法符合人们对高速数据传输的拒绝。

在嵌入式系统的发展历程中，Linux操作系统的源码公开发表，结构明晰，功能强大，可移植性强劲等特点使其在嵌入式领域应用于更加普遍。USB模块的热插拔，即插即用，数据传输可信，拓展便利，成本低等优点使其渐渐沦为嵌入式系统的不可或缺模块之一。随着嵌入式系统应用领域的大大拓展，人们对其性能的拒绝大大提升，尤其是USB设备的读取速度受到更加多的注目。

然而。目前多数嵌入式系统仅有反对基础的USB短距离或加速外设，无法符合人们对高速数据传输的拒绝。

为此，基于AT91RM9200平台已完成了高速USB的硬件设计和Linux操作系统下主机末端驱动程序的研发。　　1高速USB硬件模块设计　　目前的嵌入式系统设计中，USB模块的外阔主要使用微处理器芯片自带的USB控制器，一般只反对短距离和加速协议，无法构建高速数据传输。该设计使用AT91RM9200处理器外阔ISP1761USB控制器方案，解决问题了嵌入式系统下USB设备的传输速度问题。

其USB硬件模块部分电路如图1右图：　　　　AT91RM9200是Atmel公司一款基于ARM920T内核的微型处理器。它有非常丰富的系统与应用于外设及标准接口，时钟频率平均180MHz，并且具备低功耗、低成本、高性能，在嵌入式系统中应用于普遍。

ISP1761是Philips公司研发的一款高速USBOnTheGo（OTG）控制器，芯片内构建了64KB的高速缓冲器，单次处置数据约32KB，很大地提高了系统的处置性能，并且功耗很低，其内部构建了Slave主机控制器和外设控制器。此外，ISP761还有可配备的32b/16b异步CPU模块，该设计ISP1761外部数据总线设置为16b模式。

　　处理器AT91RM9200与外阔USB控制器的相连如图1右图。其中，A［17∶1］为地址线;DATA［15∶0］为数据线;WR_N为读使能;RD_N为写出使能;CS_N片中选信号使用NCS2;AT9lRM9200的中断源1分配给ISP1761作为其中折断信号。处理器和ISP1761之间的数据传输通过中断方式构建，当USB模块有中断产生时，处理器的中断服务程序通过加载ISP1761的中断寄存器辨别中断来源，从而继续执行适当的读/写出操作者。

　　2高速USB软件驱动构建　　2.1Linux系统中USB驱动结构　　USB内核模块是Linux系统中USB子系统的核心模块，它为USB驱动（设备和主控制器）获取了一个统一的模块，以采访和掌控USB硬件。　　如图2右图，应用程序收到的USB催促块（URB）经过上层的USB设备驱动和USB内核后抵达USB主控制器。正处于最底层USB主控制器的驱动（HCD）是USB主机必要与硬件交互的软件模块，它将解析URB后，再行将数据发送到登录的USB设备上。

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