VxWorks實時操作系統(tǒng)的USB驅動程序原理與分析

1、問題的提出

　　通用串行總線(USB)作為一種中高速的數(shù)據(jù)方式，已經(jīng)很普遍地應用于外設與主機的通信中。VxWorks 是當今十分流行的實時操作系統(tǒng)，在通信、國防、工業(yè)控制、醫(yī)療設備等嵌入式實時應用領域。很多VxWorks系統(tǒng)中都有USB設備，可是關于USB的驅動實現(xiàn)并沒有相關的資料可以參考，給實際工作帶來了難題。本文通過詳細地分析VxWorks下的USB驅動棧，具體提出了其實際應用的方法，為USB在應用 VxWorks的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)掃清了技術障礙。

2、VxWorks簡介

　　VxWorks是 WindRiver公司開發(fā)的具有工業(yè)領導地位的高性能實時操作系統(tǒng)(Real Tim Operation System，RTOS)內(nèi)核，具有先進的網(wǎng)絡功能。VxWorks的開放式結構和對工業(yè)標準的支持，使得開發(fā)人員易于設計高效的嵌入式系統(tǒng)，并可以很小的工作量移植到其它不同的處理器上。

　　作為一種先進的實時操作系統(tǒng)，它具有以下特點：

　　可裁剪微內(nèi)核結構。
　　高效的任務管理：
　?、?多任務，具有256個優(yōu)先級。
　?、?具有優(yōu)先級排隊和循環(huán)調度。
　?、?快速的、確定性的上下文切換。
　　靈活的任務間通訊：
　　① 三種信號燈：二進制、計數(shù)、有優(yōu)先級繼承特性的互斥信號燈。
　　② 消息隊列。
　?、?套接字(Socket)。
　?、?共享內(nèi)存。
　?、?信號(Signals)
　　微秒級的中斷處理。
　　支持POSIX 1003.1b實時擴展標準。
　　支持多種物理介質及標準的、完整的TCPIP網(wǎng)絡協(xié)議。
　　靈活的引導方式。支持從ROM、flash、本地盤(軟盤或硬盤)或網(wǎng)絡引導。
　　支持多處理器并行處理。
　　快速靈活的l／O系統(tǒng)。
　　支持MS-DOS和RT-11文件系統(tǒng)。
　　支持本地盤，flash，CD-ROM 的使用。
　　完全符合ANSI C標準。
　　多個系統(tǒng)調用。

3、 USB驅動程序的結構概述

　　圖1提供了一個USB主驅動棧結構的簡單概括。圖2顯示了USB主驅動棧的各模塊之間的功能聯(lián)系。

圖1 USB主驅動棧結構簡單模型
　
圖2 USB主驅動棧各模塊之間的功能聯(lián)系