Linux环境下USB2.0 OTG驱动设计与实现

"基于Linux的USB2.0 OTG驱动的研究与实现" 本文详细探讨了在Linux操作系统中针对USB 2.0 OTG (On-The-Go) IP核的主机驱动的设计与实现。USB OTG技术解决了传统USB接口中主从设备通信的限制，允许设备在主机和设备模式之间切换，从而能够直接与其他USB设备或OTG设备通信。朱宇的硕士学位论文主要关注的是基于ARM芯片的USB 2.0 OTG接口IP核设计，尤其侧重于Linux下的主机控制器设备驱动。 USB 2.0 OTG IP核支持USB 2.0协议、OTG补充规范以及UTMI+协议。它包含OTG控制器(OTG C)、高速主机控制器(EHC)、全速主机控制器(OHC)以及设备控制器(DC)。在硬件设计中，OTG IP核的一端通过UTMI+ PHY与OTG设备交互，另一端通过内存控制器与ARM嵌入式系统连接，使得ARM可以直接访问IP核，仿佛访问内存一般。此设计的一个关键特点是IP核独立于MCU，不涉及总线控制权，所有与MCU的数据交换都通过中断服务程序来完成。 USB主机功能的实现依赖于硬件的USB主机控制器和对应的主机驱动软件。在Linux系统中，USB主机驱动分为USB设备类驱动、USB核心驱动(USBD)和USB主机控制器驱动(HCD)三层。HCD是与硬件最密切相关的部分，它作为上层驱动和底层硬件间的桥梁，负责主机控制器的管理、数据转换、传输管理和设备管理等关键任务。 论文首先深入研究了Linux内核中的USB主机协议栈，然后构建了USB驱动的框架。作者结合上层驱动架构、IP核硬件设计以及IP核与ARM嵌入式系统的接口分析，实现了驱动的开发。这个过程涉及理解USB协议栈的工作原理，设计适配特定硬件的驱动代码，以及处理中断服务和数据传输机制，以确保在不同模式下设备的正常通信。 这篇论文为理解和实现基于Linux的USB 2.0 OTG驱动提供了详尽的指导，对于那些从事嵌入式系统开发，特别是涉及USB OTG功能的开发者来说，具有很高的参考价值。通过这样的研究，读者可以掌握如何在Linux环境下有效地利用和控制OTG设备，提升系统灵活性和互操作性。