深入解析:嵌入式Linux USB驱动开发

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本文主要探讨了嵌入式Linux系统中USB驱动程序的开发,包括Linux内核对USB规范的支持、USB主机驱动、设备驱动、HUB驱动以及OHCIHCD的相关内容。 在嵌入式Linux系统中,USB(Universal Serial Bus)驱动程序的开发是一项重要的任务,因为USB接口广泛应用于各种外部设备的连接。USB规范始于1994年,由Compaq、Intel、Microsoft和NEC联合发起,旨在简化PC与外设的连接,并提供可扩展和可配置的I/O接口。经过多次修订,USB2.0版本定义了三种传输速率:低速(1.5Mbps)、全速(12Mbps)和高速(480Mbps)。USB总线的特点包括易用性、低成本、高传输速率、支持实时应用以及热插拔功能等。 Linux内核对USB规范的支持相当全面。USB设备在Linux中通过USB核心(USB core)进行管理,该核心处理USB规范中规定的基本概念。端点(endpoints)是USB传输的基础,它们是单向的数据通道,分为四种类型。接口(interfaces)则是一组端点的集合,可以作为一个逻辑设备来使用,比如鼠标或键盘。 USB驱动程序通常分为两类:主机驱动和设备驱动。主机驱动程序控制USB总线,负责轮询和管理连接的设备。USB主机驱动包括OHCI(Open Host Controller Interface)HCD(Host Controller Driver),它为不同的硬件控制器提供了一个统一的接口。OHCI是针对高速和全速USB设备的,它定义了如何与硬件交互,以执行USB协议。 USB设备驱动程序则对应于连接到系统的特定USB设备,每个设备可能有多个接口,每个接口又可能包含多个端点。设备驱动需要处理设备的初始化、数据传输和中断处理等功能,确保设备能够正确地工作。 USB HUB驱动程序则是用于管理USB集线器的,集线器允许多个设备通过单个USB接口连接到系统。HUB驱动负责设备的枚举、分配地址以及处理设备的连接和断开。 嵌入式Linux的USB驱动程序开发涵盖了USB规范的理解、Linux内核接口的使用以及驱动程序的编写,这需要开发者具备扎实的USB协议知识、Linux内核编程经验和良好的问题调试能力。在实际项目中,开发者需要根据设备的特性,结合Linux内核提供的API和框架,编写定制化的驱动程序,以实现设备的高效稳定运行。