嵌入式操作系統(tǒng)中USB雙向通信的實現(xiàn)
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1 嵌入式操作系統(tǒng)中USB雙向通信系統(tǒng)整體層次結(jié)構(gòu)
嵌入式操作系統(tǒng)中USB雙向通信系統(tǒng)整體層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.1 S1C33L11及其USB BLOCK簡介
S1C33L11是EPSON公司的32位高速，低功耗，低電壓MCU。他是以C33 STD 32位RISC CPU為核心，功能強(qiáng)大，除一般外圍設(shè)備外有LCD控制器，Camera接口，JPEG編碼，USB1.1功能控制器，MAC(SPI模式)接口，SmartMedia接口，還包括3個振蕩電路和2個鎖相環(huán)(PLL)，內(nèi)置16kB RAM ，無ROM。
S1C33L11內(nèi)建支持USB1.1協(xié)議的全速模式。支持控制、塊、同步和中斷4種傳輸方式，支持4個通用通道（Epr(r=a,b,c,d)）和一個控制通道(endpoint0)，并為每個通道(endpoint)提供1 kB的FIFO。
2.2 S1C33L11DMT01開發(fā)板簡介
S1C33L11DMT01開發(fā)板采用S1C33L11F00A1芯片為核心，外接2 MB RAM，32 MB FLASH，還帶有STN TFT 雙屏彩色LCD等，此硬件環(huán)境適用于各種嵌入式操作系統(tǒng)的運(yùn)行及多媒體手機(jī)、PDA等產(chǎn)品的開發(fā)。
3 USB雙向通信的設(shè)計與實現(xiàn)
本文USB雙向通信在基本傳輸方式上采用USB塊傳輸［1］。他由USB初始化、USB中斷處理、控制傳輸和塊傳輸幾部分組成［2］。在實現(xiàn)雙向通信上，具體通信機(jī)制是：嵌入式應(yīng)用程序通過讀寫循環(huán)隊列和信號量狀態(tài)與USB 硬件模塊中的OUT 和IN FIFO相互通信，而USB下位機(jī)與上位機(jī)（PC）的讀寫通信則通過上位機(jī)對控制包的讀寫來實現(xiàn)，最后通過循環(huán)隊列、信號量、控制包3者結(jié)合達(dá)到USB雙向通信的目的。
3.1 USB雙向通信固件程序的設(shè)計與實現(xiàn)
(1)循環(huán)隊列
采用IN傳輸一個循環(huán)隊列，OUT傳輸一個循環(huán)隊列（以下簡稱隊列），每隊列動態(tài)分配32 kB。OUT隊列做為OUT傳輸時的二級緩沖，即OUT傳輸時的FIFO的數(shù)據(jù)必須先放入OUT隊列才能由嵌入式操作系統(tǒng)讀寫；IN隊列做為IN傳輸時的二級緩沖，即IN傳輸時的FIFO數(shù)據(jù)必須來自IN隊列；嵌入式操作系統(tǒng)只對二級緩沖進(jìn)行讀寫，操作系統(tǒng)對隊列的管理是采用信號量通知機(jī)制來實現(xiàn)。
(2)控制包
為實現(xiàn)雙向通信，規(guī)定一種控制包格式，讀控制包是在USB協(xié)議之外自定義的。
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