基于單片機(jī)的USB主控器驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
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4.2 硬件初始化過(guò)程
當(dāng)ISP1161x上電時(shí)，主控驅(qū)動(dòng)程序（HCD）必須經(jīng)過(guò)下列的順序?qū)τ布M(jìn)行初始化，以便主控制器進(jìn)入可操作狀態(tài)。
檢測(cè)主控制器，軟件復(fù)位主控制器，配置HcHardwareConfiguration寄存器，配置中斷；配置HcControl寄存器，配置HcFmInterval寄存器，配置根集線寄存器，設(shè)置ITL和ATL緩沖區(qū)長(zhǎng)度，安裝INT1中斷服務(wù)程序。
4.2.1 檢測(cè)主控制器
檢測(cè)的工作由HCD完成的，HCD通過(guò)向寄存器HcScratch寫(xiě)一個(gè)值，接著從該寄存器讀出，與剛才寫(xiě)入的值進(jìn)行比較。如果寫(xiě)入的和讀出的值相等，HCD得出結(jié)論：主控制器存在，對(duì)HcCHipID寄存器的讀也被用來(lái)作為額外的條件來(lái)檢測(cè)該寄存器。
4.2.2 主控制器的軟件復(fù)位
軟件復(fù)位主控制器通常包括2個(gè)步驟：復(fù)位主控制器；設(shè)置主控制器為RESET狀態(tài)。
HCD通過(guò)設(shè)置在HcCommandStatus寄存器的HCR位來(lái)復(fù)位主控制器：
一旦主控制器復(fù)位了，HCD必須通過(guò)設(shè)置HcControl寄存器的HCFS字段為00B，以便使主控制器為RESET狀態(tài)。
4.2.3 配置HcHardwareConfiguration寄存器
WRITE_REG16（hci，InterruptPinEnable|InterruptPin Trigger InterruptOutputPolarity |DataBusWidth16|AnalogOCEnable，HcHardwareConfiguration）；
上述這段代碼表示將主控制器初始化為INT1允許，中斷是邊沿觸發(fā)，中斷的輸出極性為高電平，數(shù)據(jù)線的寬度為16b，使用片上過(guò)流檢測(cè)，模擬輸入。
4.2.4 配置中斷
主控制器ISP1161x有2組中斷源，第一組包含USB事件產(chǎn)生的中斷，比如Startof Frame，調(diào)度溢出和根集線器狀態(tài)改變，這些中斷的發(fā)生由HcInterruptEnable和HcInterruptDisable寄存器聯(lián)合控制，而每個(gè)中斷的狀態(tài)由HcInterruptStatus寄存器標(biāo)識(shí)。
第二組是主控制器中狀態(tài)變化所引起的中斷，比如，主控制器延遲所產(chǎn)生的中斷，同樣，在第一組中斷中的任何組合是第二組中斷的中斷源。
4.2.5 配置HcFmInterval寄存器
HcFmInterval寄存器的14位值[FrameInteral，F(xiàn)I]用于表示一幀之內(nèi)所占用的比特時(shí)間（在2個(gè)連續(xù)的SOFs，15位的值[FSLargestDataPacket，PSMPS）用于表示在沒(méi)有引發(fā)調(diào)度溢出下可發(fā)送或接收全速最大包大小，F(xiàn)I，PSMPS的推薦值為0x2EDF和0x2778，所以將調(diào)用下列語(yǔ)句對(duì)該寄存器進(jìn)行初始化：
WRITE_REG32（hci，0x2EDF|（0x2778＜＜16），HcFmInterval）；
4.2.6 配置Root Hub（根集線器）寄存器
隨著初始化的深入，下面的專(zhuān)門(mén)針對(duì)根集線器3個(gè)寄存器也必須初始化：HcRhDescriptorA，HcRhDescriptorB 和 HcRhStatus，前2個(gè)寄存器是根據(jù)電路板的制作自動(dòng)由ISP1161x配置的，這2個(gè)寄存器均用來(lái)描述根集線器的特性。
HcRhStatus被劃分為2個(gè)部分，低字部分表示集線器狀態(tài)，而高字部分表示集線器狀態(tài)的改變，還有保留部分必須被初始化為邏輯0。
4.2.7 設(shè)置ITL和ATL緩沖區(qū)的長(zhǎng)度
主控制器ISP1161x內(nèi)部的FIFO緩沖區(qū)有4kb/s，而這4k將被ATL和ITL劃分為2部分，分由HcATLBufferLength和HcITLBufferLength寄存器表示，ITL緩沖區(qū)又進(jìn)一步被分為2個(gè)相同的ITO0和ITD01緩沖區(qū)，ATL緩沖區(qū)必須存在，因?yàn)锳TL緩沖區(qū)用于控制，中斷和大批量傳輸，而ITL的存在與否是可選的。
4.2.8 設(shè)置INT1中斷的服務(wù)程序
如果在主控制器中發(fā)生一個(gè)或多個(gè)中斷，ISP1161x的INT1引腳將會(huì)通知微處理器，在本項(xiàng)目中，INT1的引腳直接接在ARM的INT0引腳上，驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)Linux提供的函數(shù)request_irq向操作系統(tǒng)申請(qǐng)中斷號(hào)，并在此函數(shù)中向操作系統(tǒng)提供中斷處理函數(shù)。
request_irq（irq，hc_interrupt，0，"ISP116x"，hci）
irq為中斷號(hào)；hc_interrupt為中斷處理函數(shù)，0為中斷標(biāo)記，"ISP116x"表示中斷設(shè)備名稱(chēng)；hci在此表示中斷設(shè)備號(hào)。
5 在μClinux中編譯USB主控驅(qū)動(dòng)
接下來(lái)就如何將驅(qū)動(dòng)文件編譯到嵌入式操作系統(tǒng)做一個(gè)簡(jiǎn)要說(shuō)明。
（1）將上述文件拷貝到drivers/USB/
（2）編輯Drivers/USB/Makefile文件，添加以下內(nèi)容：
obj-$（CONFIG_USB_ISP1161）+=hc_isp1161.o
（3）編輯driver/USB/config.in文件，添加如下內(nèi)容：
Dep_tristat iisp1161（Philips）support iCONFIG_USB_ISP1161 $ CONFIG_USB
（4）編譯μClinux內(nèi)核
編譯成功后把生成的映象文件用JTAG燒寫(xiě)器燒寫(xiě)到開(kāi)發(fā)板的ROM中，啟動(dòng)后進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)了對(duì)ISP1161A1的控制。
6 結(jié)語(yǔ)
ISP1161A1使得在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)USB HOST變得十分簡(jiǎn)單方便，便于嵌入式系統(tǒng)中USB的普及。
一個(gè)USB HOST要完成的功能因?yàn)樾枨蟛煌?，所使用的協(xié)議也不盡相同，有的采用中斷傳輸，有的采用同步傳輸，USB主機(jī)技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用主要是針對(duì)某一種USB設(shè)備或集中設(shè)備，因而嵌入式系統(tǒng)上可以只固化某幾種協(xié)議，該技術(shù)的應(yīng)用可以使得在嵌入式系統(tǒng)上輕松接入U(xiǎn)SB外設(shè)、擴(kuò)展系統(tǒng)的功能、提高儀器的使用靈活性。USB主機(jī)技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)上的應(yīng)用會(huì)有更廣泛更美好的前景。
評(píng)論