嵌人式操作系統(tǒng)中USB雙向通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　(3)嵌入式操作系統(tǒng)端應(yīng)用程序讀寫(xiě)USB過(guò)程

　　讀函數(shù)：void ReadUSB(unsigned char * ReadBuffer, DWORD size)函數(shù)：

　　功能：嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序通過(guò)USB接口讀取上位機(jī)(PC)的數(shù)據(jù)。

　　參數(shù)說(shuō)明：unsigned char*ReadBuffer存放數(shù)據(jù)的指針，DWORD size為要讀出的數(shù)據(jù)的尺寸(單位：B)。

　　實(shí)現(xiàn)過(guò)程：首先判斷循環(huán)隊(duì)列是否為空，不為空則判斷自身信號(hào)量是否可用，若可用，則從隊(duì)列中讀取一字節(jié)，每讀一字節(jié)后向USB任務(wù)中的BulkOutGet函數(shù)(直接讀取OUT的FIFO函數(shù))發(fā)出一個(gè)信號(hào)量，通知BulkOutGet函數(shù)隊(duì)列此時(shí)可以向OUT循環(huán)隊(duì)列中寫(xiě)入數(shù)據(jù)，接著重新判斷，依次逐字節(jié)從OUT循環(huán)隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù)，直到讀完要求數(shù)據(jù)大小為止。當(dāng)循環(huán)隊(duì)列為空時(shí)，首先發(fā)一個(gè)信號(hào)量，通知BulkOutGet函數(shù)應(yīng)向本隊(duì)列中寫(xiě)入數(shù)據(jù)了，然后復(fù)位自身信號(hào)量，接著調(diào)用等待信號(hào)量的函數(shù)，直到信號(hào)量到時(shí)才接著讀取。若超時(shí)，則向嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)出超時(shí)通知，同時(shí)通過(guò)向控制包中寫(xiě)入超時(shí)狀態(tài)(0x01)來(lái)向上位機(jī)(PC)發(fā)出超時(shí)信號(hào)。

　　寫(xiě)函數(shù)：void WriteUSB(unsigned char*Write Buffer,DWORD size)函數(shù)：

　　功能：嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序通過(guò)USB接口向上位機(jī)(PC)發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　參數(shù)說(shuō)明：unsigned char * WriteBuffer 存放數(shù)據(jù)的指針，DWORD size為要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)的尺寸(單位：B)。

　　實(shí)現(xiàn)過(guò)程：首先判斷循環(huán)隊(duì)列是否滿，不為滿則判斷自身信號(hào)量是否可用，若可用，則向隊(duì)列中寫(xiě)入一字節(jié)，每寫(xiě)入一字節(jié)后向USB任務(wù)中的BulkInDataSet(直接寫(xiě)IN的FIFO函數(shù))函數(shù)發(fā)出一個(gè)信號(hào)量通知此函數(shù)此時(shí)可以從IN循環(huán)隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù);然后接著重新判斷依次逐字節(jié)向IN循環(huán)隊(duì)列寫(xiě)入數(shù)據(jù)，直到寫(xiě)完要求數(shù)據(jù)大小的數(shù)據(jù)為止。當(dāng)循環(huán)隊(duì)列滿時(shí)，先發(fā)一個(gè)信號(hào)量通知BulkInDataSet函數(shù)應(yīng)從隊(duì)列中取走數(shù)據(jù)，再?gòu)?fù)位自身信號(hào)量，接著調(diào)用等待信號(hào)量的函數(shù)，直到信號(hào)量到時(shí)才接著寫(xiě)入,若超時(shí)，則向嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)出超時(shí)通知，同時(shí)通過(guò)向控制包中寫(xiě)入超時(shí)狀態(tài)(0x02)來(lái)向上位機(jī)(PC)發(fā)出超時(shí)信號(hào)。

　　(4) USB塊傳輸函數(shù)

　　USB塊傳輸函數(shù)是直接和USB硬件打交道的函數(shù)，他們直接讀取IN和OUT傳輸通道的FIFO。voi d BulkInDataSet(void)：其功能是IN傳輸過(guò)程，即從IN循環(huán)隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù)并向IN FIFO中寫(xiě)入數(shù)據(jù)，再對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)信號(hào)量做相應(yīng)處理。

　　void BulkOutDataGet(void)其功能是OUT傳輸過(guò)程，即從OUT FIFO中讀出數(shù)據(jù)并向OUT循環(huán)隊(duì)列中寫(xiě)入數(shù)據(jù)，再對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)信號(hào)量做相應(yīng)處理。

　　(5) 嵌入式操作系統(tǒng)USB 任務(wù)調(diào)用函數(shù)

　　void SystemInit(void)：MCU初始化(微處理器各控制寄存器和狀態(tài)初始化過(guò)程)

　　void USBInit(void)：USB初始化(包括對(duì)循環(huán)隊(duì)列分配內(nèi)存等)

　　void USBThread(void)：USB運(yùn)行體(USB工作過(guò)程對(duì)USB中斷進(jìn)行處理主要包括USB塊傳輸函 數(shù)、USB中斷狀態(tài)分析處理等)。

　　void FreeUSB(void)：關(guān)閉USB和釋放由malloc函數(shù)分配的循環(huán)隊(duì)列所占內(nèi)存

　　3.2上位機(jī)(PC)部分

　　USB函數(shù)層(USBD及HCD)由Windows98提供，負(fù)責(zé)管理USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與USB控制器之間的通信、加載及卸載USB驅(qū)動(dòng)程序等。具體方法是通過(guò)DriverWorks軟件生成上位機(jī)(PC)機(jī)端USB驅(qū)動(dòng)程序模板[3]，根據(jù)下位機(jī)的情況處理相應(yīng)的讀寫(xiě)部分，最后通過(guò)封裝基本API函數(shù)ReadFile,WriteFile來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶態(tài)應(yīng)用程序與PC機(jī)USB驅(qū)動(dòng)程序的隔離，使PC的應(yīng)用層對(duì)USB的使用如同對(duì)串口的使用一樣方便，給用戶態(tài)應(yīng) 用程序提供有了3個(gè)接口函數(shù)：

　　unsigned char Read(void *pReadBuffer,DWORD Size)：從下位機(jī)中讀取數(shù)據(jù)

　　參數(shù)說(shuō)明：void *pBuffer：存放讀取數(shù)據(jù)的緩沖，DWORD Size：需讀取數(shù)據(jù)的大小(字節(jié)數(shù))

　　返回值：

　　0x10：驅(qū)動(dòng)出錯(cuò)(指Windows USB 驅(qū)動(dòng)程序出錯(cuò))

　　0x20：內(nèi)存空間不足?

　　0x30：請(qǐng)求的數(shù)據(jù)大小為0 B

　　0x02：下位機(jī)發(fā)送軟超時(shí)

　　0x08：讀取成功

　　unsigned char Write(void *pWriteBuffer,DWORD Size)：發(fā)送數(shù)據(jù)到下位機(jī)

　　參數(shù)說(shuō)明：void *pBuffer; 存放寫(xiě)入數(shù)據(jù)的緩沖，DWORD Size; 需寫(xiě)入數(shù)據(jù)的大小(字節(jié)數(shù))。