嵌入式Linux下USB驱动开发详解

"嵌入式Linux仿真" 在嵌入式领域，Linux系统因其开源、稳定和强大的功能而被广泛应用于各种设备中，其中包括了嵌入式Linux的仿真技术。嵌入式Linux仿真允许开发者在非实际硬件环境下进行开发和测试，以减少硬件依赖并提高效率。这种仿真通常涉及模拟处理器、内存、外设等硬件组件，使得开发者可以在个人计算机上运行和调试嵌入式系统的软件部分。 在描述中提到的"plc"，即Programmable Logic Controller，是一种用于工业自动化控制的数字运算操作电子系统。在嵌入式Linux环境下，PLC的软件开发和仿真成为可能，使得工程师能够使用Linux工具链进行PLC程序的编写、测试和优化，而无需实际的PLC硬件。 【USB相关知识】 USB（Universal Serial Bus）是当前最常见的外设接口，其规范由多家行业巨头共同制定。Linux内核对USB规范提供了全面的支持，包括USB 2.0版本，它定义了三种不同的传输速率：低速（1.5Mbps）、全速（12Mbps）和高速（480Mbps）。USB的设计目标是简化设备连接，提供高传输速率，同时保持低成本和易用性。 Linux中的USB驱动分为几个主要部分： 1. **Linux内核对USB规范的支持**：内核实现了USB协议栈，包括设备识别、枚举、电源管理等功能，以支持各种USB设备的连接和通信。 2. **USB主机驱动程序**：主机驱动负责与USB控制器交互，控制USB总线上的数据传输，例如OHCI（Open Host Controller Interface）和EHCI（Enhanced Host Controller Interface）。 3. **USB设备驱动程序**：针对特定USB设备的驱动，它们处理来自主机的请求，并控制设备的行为。每个USB设备可能包含多个端点和接口。 4. **USB HUB驱动程序**：HUB驱动管理USB集线器，允许多个设备通过HUB并联连接到主机。 5. **OHCI HCD (Host Controller Driver)**：OHCI HCD是针对符合OHCI规范的USB控制器的驱动，它处理高速和全速设备的事务。 USB设备的基本概念包括： - **端点（Endpoints）**：数据传输的实体，可以单向传输。端点分为四种类型：控制、批量、中断和ISOCHRONOUS，每种对应不同的传输特性。 - **接口（Interfaces）**：接口是一组相关端点的集合，可以代表一个功能单元，如USB鼠标或键盘。 在Linux系统中，USB设备的驱动模型基于Linus USB core，它提供了一套API和机制，使得开发和管理USB设备驱动变得简单。通过USB设备驱动，开发者可以实现对USB设备的控制和数据交换，从而在嵌入式Linux系统中充分利用USB的潜力。 嵌入式Linux仿真对于开发和测试PLC软件以及USB设备驱动具有重要作用，它降低了硬件需求，提高了开发效率，并且在Linux环境中提供了丰富的工具和资源来支持这些复杂的任务。