基于ARM与Linux的嵌入式USB主机系统设计

"本文主要探讨了在嵌入式系统中，特别是基于ARM技术和LINUX系统的环境下，如何设计和实现嵌入式USB主机的功能。针对大多数微处理器芯片未集成USB主机功能的问题，文章提出了一种解决方案，该方案利用S3C44B0X ARM处理器和SL811HST USB控制器芯片，结合ARM7核心板和USB扩展板来构建硬件系统，并在ucLinux操作系统下编写和加载USB驱动程序。" 嵌入式系统/ARM技术中的ARM和LINUX系统下嵌入式USB主机设计涉及的关键知识点包括： 1. **嵌入式系统**：嵌入式系统是专为特定应用设计的计算机系统，它通常包含硬件和软件组件，且体积小、功耗低、性能高效，常见于各种工业和消费电子产品中。 2. **ARM技术**：ARM（Advanced RISC Machine）是一种广泛应用的32位精简指令集（RISC）架构，以其低功耗和高性能特性，在嵌入式领域占据主导地位。ARM处理器种类繁多，部分型号集成了USB主机控制器，但并非所有型号都具备此功能。 3. **USB（Universal Serial Bus）**：通用串行总线是一种高速串行接口，支持多种设备连接，广泛应用于个人电脑和移动设备。其通信模型为主机/从机模式，通信必须由一方（主机）发起。 4. **S3C44B0X**：这是Samsung公司的一款基于ARM7TDMI内核的微处理器，用于嵌入式系统，具有集成的外设接口，但可能不包括USB主机控制器。 5. **SL811HST**：Silicon Labs（原Cygnal Integrated Products）生产的USB主机/从机控制器，用于为没有内置USB主机功能的微处理器添加USB功能。 6. **硬件实现**：设计中采用了ARM7核心板加上USB扩展板的结构，S3C44B0X处理器通过SL811HST芯片与USB设备交互，实现了USB主机功能。 7. **ucLinux**：这是一个特别为没有MMU（内存管理单元）的微处理器设计的Linux发行版，能够在资源受限的嵌入式环境中运行，支持实时操作和设备驱动程序。 8. **USB驱动程序**：在ucLinux系统下，需要编写和加载定制的USB驱动程序，以便操作系统能够识别和管理连接的USB设备。 9. **USB通信模型**：USB通信遵循主机/从机架构，主机控制数据传输，从机响应主机请求。在嵌入式系统中，通过外接USB控制器芯片，使得系统可以作为USB主机，从而与各种USB设备进行数据交换。 10. **系统适用性**：设计的嵌入式USB主机系统成本低、稳定性好，适用于手持设备和野外工作环境，满足了对USB功能的广泛需求。 这篇文章提供了一种实用的解决方案，解决了嵌入式系统中缺乏USB主机功能的问题，展示了如何在ARM和LINUX环境下实现USB主机功能，这对扩展嵌入式设备的接口能力和应用范围具有重要意义。