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基于s3c44b0和COS-II的嵌入式USB主机(SL811)设计与应用
来源:本站整理  作者:佚名  2009-09-15 13:29:09



3 嵌入式USB主机的软件设计

3.1 嵌入式USB主机的软件总体框架

系统的软件平台核心为µC/OS-II,它是一个源码公开的、占先式多任务管理的实时操作系统内核,其性能完全可与许多商业产品竞争,已在相当多的系统中得到成功应用,是一个经实践证明稳定可靠的内核,且其核心代码短小精悍,简单易学。

USB 主机为USB系统提供的功能有:(1) 检测USB 外设的接入和移出;(2) 管理主机和外设之间进行的USB 标准流量控制;(3) 枚举外设; (4) 管理主机和外设之间的数据流; (5) 搜集系统状态和性能的统计信息;(6) 主机与外设之间的电气接口,包括供电。

USB协议规定了人机接口设备HID 类、MassStorage 类、音频类和打印类等一系列的设备类型, 用于支持不同的设备。根据实际需要,我们开发了USB接口的海量存储类设备和基于ESC/P打印语言的EPSON打印机嵌入式驱动程序。具体驱动程序栈如图2所示。该系统支持热插拔,可以知道识别插上是哪种设备,并调用对应的驱动。

图2:USB驱动程序栈

 
3.2 USB Mass Storage 类协议框架的实现

USB Mass Storage 类是USB 协议所定义的用来磁盘管理及大容量数据传输的。USB定义了两种海量存储传输协议,它们分别是Buck-only Transport 和Control/Bulk/Interrupt(CBI) Transport。由于目前市场上所出现的海量存储设备基本上都采用前者传输协议,即读写数据都是通过块传输来实现通讯。在命令包CBW (Command Block Wrapper)中包含了标志信息,数据长度以及UFI命令等信息。其中UFI命令含有格式化磁盘、读磁盘、写磁盘和读磁盘容量等一系列磁盘管理命令。

大部分移动存储设备都采用FAT文件系统来管理文件。整个文件系统通过Mass Storage 的UFI 命令与外设的磁盘建立联系。FAT文件系统将海量存储设备上的数据大致分成5个部分:MBR区(主引导区)、DBR区(系统引导区)、FAT区(文件分配表)、FDT区(文件目录表)和DATA区(数据区)。当有USB接口的海量存储设备插上后,系统读取MBR区和DBR区来获得每扇区字节数,每簇扇区数,FAT表个数等文件系统基本信息。获取这些基本信息后从海量存储设备读取一个文件的流程如图3示。因写文件和读文件的流程没有很大的差别,在此就不累述了。

图3读文件流程图

3.3 基于ESC/ P打印控制语言的打印机驱动设计

EPSON公司的打印机基本上都是基于ESC/ P打印控制语言的,不同系列的打印机的控制语言没有太大的差别。因此,我们开发的驱动程序具有比较强的通用性,针对EPSON的C63系列打印机开发的驱动完全适用C65系列和ME1打印机。

各种型号打印机的编程手册可以到EPSON的开发网站上下载。编程手册对各种控制命令作了详细介绍,如初始化打印机(ESC @)、选择图形方式( ESC (C nL nH m )、设置单元大小(ESC (U nL nH m )、打印光栅图像命令(ESC . c v h m N1 Nh d1 ⋯dk)等。

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