2 高速USB软件驱动实现
2.1 Linux系统中USB驱动结构
USB内核模块是Linux系统中USB子系统的核心模块,它为USB驱动(设备和主控制器)提供了一个统一的接口,以访问和控制USB硬件。
如图2所示,应用程序发出的USB请求块(URB)经过上层的USB设备驱动和USB内核后到达USB主控制器。处于最底层USB主控制器的驱动(HCD)是USB主机直接与硬件交互的软件模块,它将解析URB后,再将数据发送到指定的USB设备上。
2.2 ISP1761主控制器驱动的实现
图3为ISP1761与操作系统相连接的接口框图。图5中,ISP1761要完成操作系统与USB设备的通信。驱动部分主要分两个层次:ISP1761硬件抽象层(HAL)和主控制器驱动(HCD)层。前者,通过GPIO接口和操作系统平台的相关函数来完成访问ISP1761硬件的功能;后者,主要实现将数据传输给连接的USB设备,并管理根集中器端口的功能。
因此,该设计的软件驱动部分主要由以下两个层次来完成USB主机端的驱动功能。
(1)ISP1761的HAL层。首先初始化设备结构,并添加设备到系统的设备层。其中,初始化部分主要完成ISP1761资源(如内存、中断等)的初始化设置和AT91RM9200处理器的初始化设置,为后期注册驱动程序做准备。如果系统成功添加了设备,在加载和卸载ISP1761主控制器驱动程序到内核时,就会进一步执行平台驱动程序的注册,否则将不能注册驱动程序。一旦注册成功,驱动程序就已经和设备绑定,任何用户态程序要操作此设备都可以通过platform_driver结构所定义的函数进行。下面给出该系统注册的platform_driver结构:
其中,在设备探测和注销等函数中调用了如下一个重要的结构体isp1761_dev。该结构体主要包含了ISP1761设备驱动的基本信息和中断处理例程指针。