Linux嵌入式环境下的USB驱动开发详解

“Linux 嵌入式 USB驱动开发——华清远见 PDF课件讲解” 在Linux系统中，嵌入式USB驱动开发是一项重要的技术，它涉及到计算机硬件与软件的交互，使得USB设备能够正常工作在嵌入式环境中。USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）是一种标准化的接口，其设计目标是简化设备连接，提高易用性和兼容性。本课程将深入探讨USB驱动的开发过程，以下是对关键知识点的详细解析： 1. **USB总线介绍**：USB总线是一种即插即用和热插拔的技术，它使得用户无需重启电脑就能添加或移除设备。USB的诞生背景是为了解决传统硬件设备安装的繁琐过程，如需要关闭、插入、启动和安装驱动等。 2. **USB拓扑结构**：USB拓扑通常包括主机（Host）、集线器（Hub）和设备（Device）。主机控制整个USB网络，集线器可以连接多个设备，而设备则是具体功能的实现，如键盘、鼠标、打印机等。 3. **USB设备探测**：当USB设备插入时，主机通过检测总线上的电压变化来识别新设备，并读取设备的描述符以确定设备类型和功能。 4. **USB描述符**：描述符是设备向主机提供的信息，包括设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符等，这些描述符定义了设备的属性、功能和通信方式。 5. **USB请求格式**：USB通信基于请求-响应模型，主要包括标准请求、类请求和供应商特定请求。请求由命令字段、值字段、索引字段和数据包体组成，主机通过这些请求来控制设备。 6. **USB编程**：在Linux下，USB驱动通常分为用户空间程序和内核空间驱动两部分。用户空间程序通过libusb库与设备通信，而内核空间驱动负责设备的初始化、中断处理和数据传输等底层操作。 7. **USB总线特点**：USB的主要优点包括易用性、可扩展性、支持多种设备类型。然而，也存在局限性，如带宽限制，最高480Mbit/s的实际传输速率可能不足以满足某些高数据速率应用；点对点通讯模式，设备间无法直接通信；以及传输距离限制，一般不超过5米。 8. **USB总线规范**：USB规范经历了多个版本的演进，从1.1版的12Mbps，到2.0版的480Mbps，再到后来的3.x版，传输速率不断提升，同时支持更多设备和更复杂的应用场景。 9. **USB规范的版本**：USB1.1规范定义了低速和全速两种传输速率，以及控制传输、中断传输、批量传输和同步传输四种数据传输方式。控制传输用于设置和查询设备状态，中断传输常用于键盘、鼠标等实时性要求高的设备，批量传输用于大量数据传输，而同步传输则适用于音视频流。 以上就是Linux嵌入式USB驱动开发的一些核心知识点，涵盖了USB总线的基本概念、特性和开发中的关键环节。理解并掌握这些内容对于进行USB驱动开发至关重要。