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基于VxWorks的USB驱动研究与实现
概述
随着USB设备的不断普及，USB接口已经成为了计算机和外部设备之间数据传输的主要方式之一。VxWorks是一种实时操作系统，常用于嵌入式设备中，如路由器、交换机等。本文将介绍基于VxWorks的USB驱动的研究与实现。
USB驱动的工作原理
USB是一种串行总线技术，它可以连接多个设备。USB设备种类繁多，比如鼠标、键盘、打印机、手机等。USB设备和计算机之间的通信是通过USB控制器完成的。USB控制器将数据分为三类：控制、中断和批量数据。控制数据通常用于设备的配置和控制，中断数据用于对事件的响应，批量数据用于传输大量的数据。
USB驱动的工作原理是：当USB设备连接计算机时，操作系统向USB控制器发送请求，获取设备的描述信息。根据描述信息，操作系统创建驱动程序，并对设备进行初始化。接下来，USB驱动程序与设备进行通信，传输数据。为了实现正确的数据传输，USB驱动程序需要遵循USB协议。
USB驱动在VxWorks中的实现
在VxWorks中，USB控制器是通过USB主机控制器接口（USBHostControllerInterface,UHCI）实现的。当USB设备连接到主机时，UHCI会将USB控制器的工作状态设为“主机模式”。在主机模式下，USB控制器会通过控制和传输消息轮流接收并传输数据。当USB驱动程序需要与设备通信时，VxWorks会调用UHCI驱动程序将数据传递给USB控制器。
在VxWorks中，USB驱动程序需要实现以下功能：
1.设备检测：USB驱动程序需要检测连接到系统中的USB设备。在检测到USB设备时，驱动程序需要生成中断以通知运行中的应用程序。
2.设备初始化：在检测到USB设备后，USB驱动程序需要初始化设备。这包括检测设备属性（比如设备类型、供应商ID和产品ID等）以及设置设备的功能和参数。
3.数据传输：当USB设备完成初始化后，USB驱动程序需要和设备进行通信。驱动程序需要向设备发送控制命令，获取设备的状态和属性信息。此外，数据传输还包括读取和写入设备的数据。
4.错误处理：在数据传输过程中，USB驱动程序需要处理各种错误情况，比如传输失败、超时等。当出现错误时，驱动程序需要记录相关信息，并尝试恢复正常工作。
5.设备卸载：当设备不再需要时，USB驱动程序需要卸载设备。这包括释放设备占用的资源，清除设备相关的数据结构以及通知其他应用程序设备已经被卸载。
结论
USB驱动在嵌入式设备中发挥着重要的作用，它能够支持各种类型的USB设备，提供快速可靠的数据传输服务。在VxWorks中，USB驱动程序通过UHCI接口与USB控制器进行通信，并实现了设备检测、设备初始化、数据传输、错误处理和设备卸载等功能。VxWorks的USB驱动程序为嵌入式设备提供了强大的支持，使得嵌入式设备可以更加便利地与计算机进行数据交换。