摘要:针对现有嵌入式Linux系统下USB读/写速度慢的问题,结合AT91RM9200处理器的开发实例,介绍一种基于Philips公司的USB接口控制芯片ISP1761来实现低成本高速USB主机控制器的硬件设计方法。在此基础上,给出了驱动程序的设计方案及相应驱动的配置、编译、下载使用等过程。测试表明.其速度达到USB 2.0规范的要求,对嵌入式下低成本USB主控制器的硬件设计和驱动开发有一定的参考价值。
关键词:Linux;驱动程序;USB;ISP1761
在嵌入式系统的发展历程中,Linux操作系统的源码公开,结构清晰,功能强大,可移植性强等特点使其在嵌入式领域应用越来越广泛。USB接口的热插拔,即插即用,数据传输可靠,扩展方便,成本低等优点使其逐渐成为嵌入式系统的必备接口之一。随着嵌入式系统应用领域的不断扩展,人们对其性能的要求不断提高,特别是USB设备的读写速度受到越来越多的关注。然而。目前多数嵌入式系统仅支持基础的USB低速或全速外设,不能满足人们对高速数据传输的要求。为此,基于AT91RM9200平台完成了高速USB的硬件设计和Linux操作系统下主机端驱动程序的开发。
1 高速USB硬件接口设计
目前的嵌入式系统设计中,USB接口的外扩主要采用微处理器芯片自带的USB控制器,一般只支持低速和全速协议,无法实现高速数据传输。该设计采用AT91RM9200处理器外扩ISP1761 USB控制器方案,解决了嵌入式系统下USB设备的传输速度问题。其USB硬件接口部分电路如图1所示。
AT91RM9200是Atmel公司一款基于ARM920T内核的微型处理器。它有丰富的系统与应用外设及标准接口,时钟频率可达180 MHz,并且具有低功耗、低成本、高性能,在嵌入式系统中应用广泛。ISP1761是Philips公司开发的一款高速USB On The Go(OTG)控制器,芯片内集成了64 KB的高速缓冲,单次处理数据达32 KB,极大地提升了系统的处理性能,并且功耗很低,其内部集成了Slave主机控制器和外设控制器。此外,ISP761还有可配置的32 b/16 b异步CPU接口,该设计ISP1761外部数据总线设置为16 b模式。