基于VxWorks的USB设备驱动的设计研究.docx

基于VxWorks的USB设备驱动的设计研究
针对嵌入式系统中使用USB设备的需求，VxWorks提供了支持USB设备驱动的能力。基于VxWorks的USB设备驱动设计可以实现与其他操作系统中USB设备驱动的相同功能，能够使嵌入式系统能够与USB设备进行通信，提供了一种常用的数据输入和输出接口，增强了系统的扩展性和可用性。
一、介绍
现代嵌入式系统中，USB作为数据输入和输出接口之一，其扩展性和可用性已经成为了设计嵌入式系统必不可少的因素，无论是嵌入式系统的设计还是应用开发，都需要工程师了解USB设备的操作原理和驱动程序的设计。作为一个常用嵌入式操作系统，VxWorks提供了USB主机和设备的支持，并提供了完整的USB标准接口。本文主要探讨基于VxWorks的USB设备驱动的设计研究。
二、USB设备驱动的功能
USB设备驱动可以理解为一种驱动程序，其功能是实现嵌入式系统与USB设备进行通信的接口。它主要包含以下几个方面的功能：
1.配置和控制USB设备的端口，包括USB主机和USB设备的控制，传输控制以及各种其他的控制。
2.提供物理和逻辑层的访问接口，包括USB设备的读取和写入，对USB设备的控制和访问等等。
3.建立在物理和逻辑层的基础上提供更加高层次的接口，包括USB设备驱动程序的编写，以及USB设备组件的开发等等。
4.为USB设备提供驱动程序操作接口，包括USB设备的控制和传输，读取设备数据和写入设备数据等等。
三、USB设备驱动的设计
基于VxWorks的USB设备驱动设计的流程如下：
1.定义设备驱动中要使用的变量和结构，包括内存映射和寄存器地址等等。
2.初始化驱动，并检查是否支持所连接设备的类型。如果不支持，则驱动程序可拒绝连接或引发警告。
3.设备驱动程序应该检查设备端口的状态和特性，以便在必要时采取措施。
4.设置驱动状态机，并实现状态机中的转移和操作，实现对USB设备的控制和传输。
5.在驱动程序中实现数据的读取和写入，在必要时使用VxWorks提供的锁来保证多线程访问时的正确性。
6.维护驱动程序的状态，并实现对USB设备的错误处理，保证在错误的情况下提供正确的反馈。
7.编写应用程序以测试驱动程序，包括设备的读取和写入等等。
四、总结
基于VxWorks的USB设备驱动设计可以实现与其他操作系统中USB设备驱动的相同功能，能够使嵌入式系统能够与USB设备进行通信，提供了一种常用的数据输入和输出接口，增强了系统的扩展性和可用性。但同时，由于驱动程序的设计需要考虑到嵌入式系统的独特性，因此开发人员需要具备较高的技术水平和深入的系统知识。我们相信，在不断的探索和实践中，基于VxWorks的USB设备驱动设计会不断的完善和发展，逐渐成为更加完备的驱动程序。