基于Linux下USB主機(jī)接口設(shè)計

3．2 注冊和注銷
USB驅(qū)動程序注冊，就是把在初始化函數(shù)中填好的use_driver結(jié)構(gòu)作為參數(shù)傳遞給use_register()函數(shù)即可，函數(shù)的調(diào)用方法為：result =usb_register(skel_driver)；當(dāng)要從系統(tǒng)卸載驅(qū)動程序時，也是將use_driver結(jié)構(gòu)作為參數(shù)傳遞給usb_deregister函數(shù)處理。函數(shù)的調(diào)用格式為：

當(dāng)USB設(shè)備插入時，為了使linux-hotplug系統(tǒng)自動裝載驅(qū)動程序，需要創(chuàng)建一個MODULE_DEVICE_TABLE。核心代碼如下(這個模塊僅支持某一特定設(shè)備)：

3．3 probe()函數(shù)
probe()函數(shù)的編寫格式為：static void*skel_probe(struct usb_device*dev，unsigned int ifnum，const struct usb_device_id* id)；驅(qū)動程序需要確認(rèn)插入的設(shè)備是否可以被接收，如果不接收，或者在初始化的過程中發(fā)生任何錯誤，probe()函數(shù)返回一個NULL值。否則返回一個含有設(shè)備驅(qū)動程序狀態(tài)的指針，通過這個指針，就可以訪問所有結(jié)構(gòu)中的回調(diào)函數(shù)。
在驅(qū)動程序里，最后一點(diǎn)是要注冊devfs(設(shè)備文件系統(tǒng))。首先創(chuàng)建一個緩沖用來保存那些被發(fā)送給USB設(shè)備的數(shù)據(jù)和那些從設(shè)備上接收的數(shù)據(jù)，并為設(shè)備傳輸創(chuàng)建一個USB請求塊(URB)以向設(shè)備寫入數(shù)據(jù)，同時USB urb被初始化，然后在devfs子系統(tǒng)中注冊設(shè)備，允許devfs用戶訪問USB的設(shè)備。注冊過程如下：

如果devfs_register函數(shù)失敗，devfs子系統(tǒng)會將此情況報告給用戶。如果設(shè)備從USB總線拔掉，設(shè)備指針會調(diào)用disconnect函數(shù)。驅(qū)動程序就需要清除那些被分配了的所有私有數(shù)據(jù)，關(guān)閉urbs，并且從devfs上注銷調(diào)自己。
3．4 open()，write()和read()函數(shù)
首先，要打開此設(shè)備。在open()函數(shù)中MODULE_INC_USE_COUNT宏是一個關(guān)鍵，它起到一個計數(shù)的作用，有一個用戶態(tài)程序打開一個設(shè)備，計數(shù)器就加1。read()函數(shù)首先從open()函數(shù)中保存的fi。write()函數(shù)和read()函數(shù)是完成驅(qū)動對讀寫等操作的響應(yīng)。在skel write中，一個FLL_BULK_URB函數(shù)，就完成了urb系統(tǒng)callbak和的skel_write_bulk_callback之間的聯(lián)系。read函數(shù)與write函數(shù)稍有不同在于：程序并沒有用urb將數(shù)據(jù)從設(shè)備傳送到驅(qū)動程序，而是用usb_bulk_msg函數(shù)代替，這個函數(shù)能夠不需要創(chuàng)建urbs和操作urb函數(shù)的情況下，來發(fā)送數(shù)據(jù)給設(shè)備，或者從設(shè)備來接收數(shù)據(jù)。調(diào)用usb_bulk_msg函數(shù)并傳到一個存儲空間，用來緩沖和放置驅(qū)動收到的數(shù)據(jù)，若沒有收到數(shù)據(jù)表示失敗并返回一個錯誤信息。usb_bulk_msg函數(shù)，當(dāng)對USB設(shè)備進(jìn)行一次讀或者寫時，usb_bulk_msg函數(shù)是非常有用的；然而，當(dāng)需要連續(xù)地對設(shè)備進(jìn)行讀／寫時，應(yīng)建立一個自己的urbs，同時將urbs提交給USB子系統(tǒng)。
MOD_DEC_USE_COUNT宏也會被調(diào)用到，首先確認(rèn)當(dāng)前是否有其他的程序正在訪問這個設(shè)備，如果是最后一個用戶在使用，可以關(guān)閉任何正在發(fā)生的寫，操作如下：

USB設(shè)備可以在任何時間點(diǎn)從系統(tǒng)中取走，即使程序目前正在訪問它。USB驅(qū)動程序必須要能夠很好地處理解決此問題，它需要能夠切斷任何當(dāng)前的讀寫，同時通知用戶空間程序：USB設(shè)備已經(jīng)被取走。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)過大量的試驗(yàn)，該系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，傳輸速度快且具有極低的誤碼率。利用邏輯分析儀和Bus Hound軟件進(jìn)行相應(yīng)的邏輯功能分析，USB主機(jī)與設(shè)備之間可以正常通信。因?yàn)檎麄€電路主要應(yīng)用于稱重系統(tǒng)，所以著重測試了控制傳輸和批量傳輸這兩種數(shù)據(jù)傳輸方式。批量傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到1 Mb／s，這是傳輸帶寬的限制和數(shù)據(jù)包中冗余信息的存在所導(dǎo)致的?？傮w來講，1 Mb／s的傳輸速率還是令人滿意的。

5 結(jié)束語
本系統(tǒng)以AT91SAM7X256單片機(jī)為核心進(jìn)行設(shè)計，采用SL811HS／T主控器件，實(shí)現(xiàn)了USB主機(jī)端口的擴(kuò)展，使稱重設(shè)備中同時具有USB設(shè)備端和主機(jī)端口，因此，該系統(tǒng)設(shè)計實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的點(diǎn)對點(diǎn)通信，實(shí)現(xiàn)稱重設(shè)備數(shù)據(jù)更新、系統(tǒng)升級的可靠、快捷，適合工礦企業(yè)特殊環(huán)境下設(shè)備數(shù)據(jù)的更新，便于對設(shè)備的管理和維護(hù)。并在稱重系統(tǒng)中引入USB主機(jī)端口具有非常實(shí)用的特點(diǎn)。因此，該系統(tǒng)設(shè)計具有很好的應(yīng)用前景。