基于SEP4020處理器的USB HOST及DEVICE驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)嵌入式系統(tǒng)在消費(fèi)電子和工業(yè)控制等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本課題的也是來(lái)自于實(shí)際應(yīng)用開(kāi)發(fā)的需求。由于一般的嵌入式CPU不支持USB主機(jī)功能，所以要使嵌入式平臺(tái)能帶有USB主機(jī)直接與USB外設(shè)通信的功能，必需外加一款USB主機(jī)芯片來(lái)組成一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)。本課題不僅在EPOS平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的USB主機(jī)功能，還實(shí)現(xiàn)了SEP4020USBD模塊的驅(qū)動(dòng)，使整個(gè)平臺(tái)全面支持USB數(shù)據(jù)傳送方式。本課題具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值及參考性。<

2、br>　　 本文的內(nèi)容包含了USB主機(jī)系統(tǒng)及SEP4020的USBD模塊的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。其中USB主機(jī)是用于擴(kuò)展SEP4020嵌入式微處理器的應(yīng)用，以支持嵌入式系統(tǒng)中微處理器與外部USB存儲(chǔ)類(lèi)設(shè)備的通訊。SEP4020 USBD模塊的驅(qū)動(dòng)則主要是對(duì)USB設(shè)備協(xié)議的軟件實(shí)現(xiàn)。USB主機(jī)控制器芯片選用的是EPSON S1R72005，芯片通過(guò)片選外掛在SEP4020微處理器上，通過(guò)GPIO引腳與USB主機(jī)控制器的中斷信號(hào)相連來(lái)使S1R7200

3、5與SEP4020微處理器發(fā)生交互。本文以USB協(xié)議棧為依據(jù)，首先分析了USB協(xié)議的原理及總體通訊結(jié)構(gòu)，接著介紹了SEP4020微處理器和EPSON SlR72005主機(jī)控制器芯片，并定制了該USB系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案。然后分別介紹了USB主機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及SEP4020的USBD模塊的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)流程。本系統(tǒng)在軟件上以NUCLUES OS實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)作為平臺(tái)，采用兼容Windows的FAT文件系統(tǒng)作為USB主機(jī)的上層應(yīng)用。通過(guò)參考Li

4、nux USB子系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的軟件驅(qū)動(dòng)方案，并對(duì)USB系統(tǒng)軟件中的關(guān)鍵代碼做了詳細(xì)的說(shuō)明。最后，基于USB通訊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，對(duì)本設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)通信采用從上至下跟蹤式的闡述方式，詳細(xì)地展現(xiàn)了本設(shè)計(jì)的技術(shù)細(xì)節(jié)。由于本設(shè)計(jì)是應(yīng)用于USB存儲(chǔ)類(lèi)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，所以對(duì)系統(tǒng)作了必要的精簡(jiǎn)及對(duì)USB系統(tǒng)軟件做了相應(yīng)改進(jìn)，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能。
　　 本課題所設(shè)計(jì)的USB HOST系統(tǒng)能夠在以SEP4020微處理器和EPSON S1R720

5、05主機(jī)控制器為硬件平臺(tái)、NUCLUES OS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件平臺(tái)的系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行。不僅能夠和USB存儲(chǔ)類(lèi)設(shè)備(閃存)進(jìn)行正常通訊,還可以利用本設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的SEP4020 USBD模塊的驅(qū)動(dòng)來(lái)使系統(tǒng)作為USB存儲(chǔ)類(lèi)設(shè)備和PC機(jī)進(jìn)行通信。USB主機(jī)功能包括USB存儲(chǔ)類(lèi)設(shè)備的插拔識(shí)別、設(shè)備枚舉和驅(qū)動(dòng)加載、建立目錄、數(shù)據(jù)內(nèi)容讀寫(xiě)等。USB設(shè)備的功能則是能夠和PC機(jī)進(jìn)行正常的交互。本設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試與分析并應(yīng)用于EPOS的工程項(xiàng)目中，具有