一種嵌入式USB MiniHost系統設計與實現
1)發送SETUP階段請求;
2)發送塊請求(BULK Request);
當一個傳輸請求在一個階段處理不完時,將會執行圖8所示流程。比如控制傳輸(Control Transfer)需要3個階段。
3)控制傳輸(Control Transfer)結束,向EndPoint結構體中寫入傳送完成的結果,并根據傳輸的類型做相應處理。
4)塊傳輸(BULK Transfer)結束,向EndPoint結構體中寫入傳送完成的結果,并向并口上發送ACK BUSY信號。
4 并口到USB接口打印轉換器實現
4.1 打印轉換器功能描述
利用上述系統,設計一個能夠把并口轉換為USB接口的打印轉換器,這個轉換器只是把從并口收到的數據轉發到USB接口上,然后根據USB接口規范,把數據重新包裝后發送給USB打印機,轉換器中并不需要對并口的數據內容進行解釋,只是轉發。
4.2 并口打印機數據傳輸過程
并口打印機采用IEEE1284標準進行通訊。IEEE1284標準為PC和外設之間的通訊定義了雙向通訊協議,通過該協議PC和外設之間的雙向數據傳輸率可以比以前提高20到50倍,同時該協議保持了軟件的向下兼容性。IEEE1284標準一共定義了5種數據傳輸模式,即正向傳輸模式(兼容模式),兩種反向傳輸模式(半字節模式和字節模式),兩種雙向傳輸模式(EPP模式一高速增強并行端口和ECP模式-擴展并行端口)。
打印電纜我們采用D25接口,并行口一般有25個引腳,其中包括8位數據線,5位打印機狀態線,4位控制線。
4.3 USB接口打印機數據傳輸過程
打印設備它們能夠把頁面描述語言(PDL)轉換為人們能夠讀懂的打印頁面。因此需要制定打印機如何來接收這些PDL格式的數據,如何能夠返回打印機的狀態信息。常規的并口打印機用一個雙向打印端口來只認識這些語言。USB用一個Bulk OUT端點來發送這些數據到打印機,并用一個Bulk IN端點來發送狀態信息或其他數據。對于現已存在的方式來說,能夠在主機中通過Bulk IN端點使用查詢機制來檢索并口的狀態信息。一些PDL允許打印機返回大量的數據,諸如一些字體定義等信息。如果打印機實現了這個功能,它將使用用于傳送回狀態信息的Bulk IN端點來傳送回這些數據。
4.4 功能設計
1)并口部分功能
①為了方便處理打印并口只支持IEEE 1284-1994 SPP模式。
②打印數據只支持單方向(數據:PC→轉換器)。
③BUSY和ACK的信號時序類型為A-B(Ack-in-Busy)。
2)USB打印機接口功能
①支持USB Ver2.0 Full Speed。
②符合Universal Serial Bus Specification 2.0。
③符合Universal Serial Bus Device Class Definition for Printing Devices規范。
④控制傳送的數據最大值為64字節。
⑤批量(Bulk)傳送的數據最大值為64字節。
⑥不處理USB Hub。
3)內部功能
①定期取得打印機的狀態(以1秒為單位),反映到并口信號線中(利用USB控制傳送的GET_PORT_STATUS)。
②并口的收信緩沖存儲為64字節,接收到64字節后由USB接口傳送給打印機。
③并口的收信處理中設置了超時(1秒),一旦超時發生,接收到的數據由USB接口傳送給打印機。
4.5 并口模塊
負責和并口相關的工作。從并口讀取數據放入數據緩沖區。設置和讀取并口狀態和控制端口。通過讀取時間,來生成并口的時序。使用中斷(Interrupt)對并口的InputPrime信號進行相應的處理。使用中斷(Interrupt)對并口的nStrobe信號進行相應的處理。
4.6 主模塊(Main Module)
主模塊負責初始化整個系統,包括Parallel Module,MiniHost Module以及整個系統的變量。編寫一個回調函數,此函數在設備狀態(連接或斷開)改變時調用。在檢測到設備連接后,調用MiniHost Module枚舉功能,枚舉打印機,并把打印機設置為某種模式。檢查是否要發送的控制或批量傳送。如果要,則把它們發送出去。
5 結束語
本論文設計了一種嵌入式USB主機系統,并完成了該系統的硬件和固件的實現和調試。為了驗證系統,實現了打印機IEEE 1284中的SPP模式協議到USB打印設備類協議轉換器。在硬件設計中,系統采用富士通90330系列MCU中的MB90F337完成中央控制器和USB Host控制器,電路設計簡潔。文章為其他嵌入式USB Host設備的開發提供了設計參考。本文引用地址:http://www.104case.com/article/149178.htm linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解(linux不再難懂)
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