VxWorks操作系统下的USB驱动详解

"本文主要总结了VxWorks操作系统下的USB驱动相关知识，涵盖了USB设备的物理特性、速度标准、连接方式、设备结构以及传输类型。此外，还介绍了VxWorks中的USB协议栈结构和数据传输流程。" 在VxWorks操作系统中，USB驱动涉及到的关键点如下： 1. **USB设备物理特性**：USB设备通过4条电缆连接，包括电源线、地线、两根数据线，以及一条脉冲线。设备的速度分为低速（1.5Mbps）、全速（12Mbps）和高速（480Mbps）。USB规范经历了从USB1.1（1998年）到USB2.0（2000年）的发展。 2. **连接架构**：USB设备通过PCI总线连接到USB控制器，常见的控制器类型有OHCI（Open Host Controller Interface）、UHCI（Universal Host Controller Interface）和EHCI（Enhanced Host Controller Interface）。一个USB控制器最多能连接127个设备，且单条线缆长度不超过5米，但可以通过hub扩展至30米。 3. **主机-设备通信模式**：主机（Host）与USB设备间采用主-从模式工作，所有通信由主机发起，同一时刻只有一个设备能与主机进行通信。USB物理设备可抽象为一个或多个逻辑设备。 4. **USB逻辑设备层次**：逻辑设备包含配置（configuration）、接口（interface）和端点（endpoint）。端点是数据交换的终点，类似于网络编程中的套接字。管道（pipe）是驱动与设备端点之间数据传输的通道，包括设备端点、设备号、传输方向、带宽需求和延迟要求。 5. **传输类型**：USB支持四种传输方式： - 控制传输：用于读写设备，所有设备的端点0默认用于控制管道。 - 同步传输：适用于定时的大批量数据传输，可能丢弃数据包。 - 批量传输：确保大批量数据到达，但实际速率可能低于理想值。 - 中断传输：用于异步小批量数据，如键盘或鼠标事件。 6. **VxWorks下的USB协议栈**：主要包括四层：客户驱动、USBD、HCD（Host Controller Driver）以及硬件层的USB主控制器。数据传输路径是客户驱动创建USB_IRP包，经USBD转换为URB包，再由HCD处理成HRB包，最终由硬件执行。 7. **带宽分配**：控制传输占用10%的可用带宽，批量传输则无法达到USB的最大理论速率，导致实际传输速度低于理想值。 VxWorks中的USB驱动设计和实现需要考虑到USB设备的物理特性、通信模式、传输类型以及协议栈的层次结构，以确保高效、可靠的数据传输。理解这些概念对于开发和调试VxWorks环境下的USB驱动至关重要。