基于s3c44b0和COS-II的嵌入式USB主機(jī)(SL811)設(shè)計(jì)與

3 嵌入式USB主機(jī)的軟件設(shè)計(jì)

3.1 嵌入式USB主機(jī)的軟件總體框架

系統(tǒng)的軟件平臺核心為micro;C/OS-II，它是一個源碼公開的、占先式多任務(wù)管理的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，其性能完全可與許多商業(yè)產(chǎn)品競爭，已在相當(dāng)多的系統(tǒng)中得到成功應(yīng)用，是一個經(jīng)實(shí)踐證明穩(wěn)定可靠的內(nèi)核，且其核心代碼短小精悍，簡單易學(xué)。

USB 主機(jī)為USB系統(tǒng)提供的功能有：(1) 檢測USB 外設(shè)的接入和移出；(2) 管理主機(jī)和外設(shè)之間進(jìn)行的USB 標(biāo)準(zhǔn)流量控制；(3) 枚舉外設(shè)； (4) 管理主機(jī)和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)流； (5) 搜集系統(tǒng)狀態(tài)和性能的統(tǒng)計(jì)信息；(6) 主機(jī)與外設(shè)之間的電氣接口，包括供電。

USB協(xié)議規(guī)定了人機(jī)接口設(shè)備HID 類、MassStorage 類、音頻類和打印類等一系列的設(shè)備類型, 用于支持不同的設(shè)備。根據(jù)實(shí)際需要，我們開發(fā)了USB接口的海量存儲類設(shè)備和基于ESC/P打印語言的EPSON打印機(jī)嵌入式驅(qū)動程序。具體驅(qū)動程序棧如圖2所示。該系統(tǒng)支持熱插拔，可以知道識別插上是哪種設(shè)備，并調(diào)用對應(yīng)的驅(qū)動。

圖2：USB驅(qū)動程序棧

　
3.2 USB Mass Storage 類協(xié)議框架的實(shí)現(xiàn)

USB Mass Storage 類是USB 協(xié)議所定義的用來磁盤管理及大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。USB定義了兩種海量存儲傳輸協(xié)議，它們分別是Buck-only Transport 和Control/Bulk/Interrupt(CBI) Transport。由于目前市場上所出現(xiàn)的海量存儲設(shè)備基本上都采用前者傳輸協(xié)議，即讀寫數(shù)據(jù)都是通過塊傳輸來實(shí)現(xiàn)通訊。在命令包CBW （Command Block Wrapper）中包含了標(biāo)志信息，數(shù)據(jù)長度以及UFI命令等信息。其中UFI命令含有格式化磁盤、讀磁盤、寫磁盤和讀磁盤容量等一系列磁盤管理命令。

大部分移動存儲設(shè)備都采用FAT文件系統(tǒng)來管理文件。整個文件系統(tǒng)通過Mass Storage 的UFI 命令與外設(shè)的磁盤建立聯(lián)系。FAT文件系統(tǒng)將海量存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)大致分成5個部分：MBR區(qū)（主引導(dǎo)區(qū)）、DBR區(qū)（系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)）、FAT區(qū)（文件分配表）、FDT區(qū)（文件目錄表）和DATA區(qū)（數(shù)據(jù)區(qū)）。當(dāng)有USB接口的海量存儲設(shè)備插上后，系統(tǒng)讀取MBR區(qū)和DBR區(qū)來獲得每扇區(qū)字節(jié)數(shù)，每簇扇區(qū)數(shù)，F(xiàn)AT表個數(shù)等文件系統(tǒng)基本信息。獲取這些基本信息后從海量存儲設(shè)備讀取一個文件的流程如圖3示。因?qū)懳募妥x文件的流程沒有很大的差別，在此就不累述了。

圖3讀文件流程圖

3.3 基于ESC/ P打印控制語言的打印機(jī)驅(qū)動設(shè)計(jì)

EPSON公司的打印機(jī)基本上都是基于ESC/ P打印控制語言的，不同系列的打印機(jī)的控制語言沒有太大的差別。因此，我們開發(fā)的驅(qū)動程序具有比較強(qiáng)的通用性，針對EPSON的C63系列打印機(jī)開發(fā)的驅(qū)動完全適用C65系列和ME1打印機(jī)。

各種型號打印機(jī)的編程手冊可以到EPSON的開發(fā)網(wǎng)站上下載。編程手冊對各種控制命令作了詳細(xì)介紹，如初始化打印機(jī)（ESC @）、選擇圖形方式（ ESC (C nL nH m )、設(shè)置單元大?。‥SC (U nL nH m )、打印光柵圖像命令（ESC . c v h m N1 Nh d1 #8943;dk）等。