基于LPC2132的U盤軟硬件系統設計
為了使軟件可移植性強、易維護,采用分層的方法編寫PDIUSBDl2的驅動程序。USB驅動程序分層結構如表1所列。
①硬件提取層(D12HAL.c)包含最底層的函數。
②D12命令接口(D12CI.c)實現PDIUSBDl2的命令接口以簡化器件的編程。該層的甬數及其功能如下:
◇讀取芯片ID號,uintl6 D12_ReadChipID(void);
◇沒置地址/使能,void D12_SetAddressEnable(UINT8bAddress,UINT8 bEnable);
◇設置端點使能,void D12_SetEndpointEnable(UINT8 bEnablc);
◇設置模式,void D12_SetMode(uint8 bConfig,uint8bClkDiv)。
③協議層(Chap_9.c)處理標準的USB設備請求,以及特殊的廠商請求,如DMA等。USB主機通過標準USB設備請求,可設定和獲取USB設備的有關信息,完成USB設備的枚舉。
所有的請求都是通過端點0接收和發送SETUP包來完成的。接收主機SETUP包的函數為ep0_rxdone(),所有SETUP包都由函數control_handler()來處理,發送SETUP包的函數為ep0_txdone()。SETUP包的接收和發送通過控制傳輸結構仝局變量CONTROL_XFER ControlData來控制,它實現了以上3個函數之間的通信。
上述幾個函數及ControlData變量之問的關系如圖3所示。
④應用層(D12Driver.c)實現PDIUSBD12的所有功能。USB設備控制驅動、USB接口控制驅動和協議層都在應用層的控制之中。應用層要實現的仟務包括:
◆初始化PDIUSBDl2。包括初始化PDIUSBD12的硬件連接、復位PDIUSBDl2、配置PDIUSBD12的中斷服務程序地址、初始化應用層相關的全局變量。
◆編寫PDIUSBD12中斷服務程序。PDIUSBD12幾乎所有功能都是通過PDIUSBDl2中斷服務程序來完成的,因此中斷服務程序是應用層的核心部分,也是本驅動程序的核心部分。它要完成以下任務:
◇控制端點數據接收與發送中斷服務程序,負責處理控制傳輸的有關工作;
◇端點1和端點2數據接收與發送中斷服務程序;
◇USB總線掛起、復位、DMA結束中斷服務程序。
◆用戶讀寫端點1和端點2的API函數。
◆傳輸控制處理任務。該任務用于處理枚舉、標準任務請求、廠商請求等傳輸控制。
2.2 Mass Storage類協議的實現
完整的Mass Storage類協議需要實現如下兒部分:在枚舉時,提供Mass Storage類協議描述符;實現BulkOnly批量傳輸協議;實現SCSI命令集。
2.2.1 Mass Storage類協議描述符
USB采用設備類的方式對設備進行管理。要讓主機識別設備,設備就必須提供正確的描述符:
◇設備描述符;
◇配置描述符;
◇接口描述符;
◇端點描述符。
2.2.2 Bulk-Only批量傳輸協議實現
Bulk-Only協議包括兩部分:類特定請求命令和Bulk-Only傳輸。
(1)類特定請求命令
①批量傳輸的大容量存儲器復位。要發送批量傳輸的大容量存儲器復位請求,主機將在默認管道發送一個設備請求:
◇bmRequestType——類、接口、主機到設備;
◇bRequest字段設置為255(FFh);
◇wValue字段設置為0;
◇wIndex字段設置為接口編號;
◇wLength字段設置為O。
批量傳輸的大容量存儲器復位請求如下:
②獲取最大邏輯單元號(專用類清求)。Get MaxLUN設備請求用于確定設備支持的邏輯單元編號。設備的邏輯單元編號可以從LUN為O到LUN的最大值15(Fh)。
要發送Get Max LUN設備請求,主機應在以下默認管道發送一個設備請求:
◇bmRequestType——類、接口、設備到主機;
◇bRequest范圍設置為254(FEh);
◇wValue字段設置為0;
◇wIndex字段設置為接口編號;
◇wLength字段設置為1。
獲得最大邏輯單元字如下:
設備應返回1字節包含設備支持的最大邏輯單元數。例如,如果設備支持4個LUN,則LUN的編號應從0~3,則返回值為3。如果設備沒有相關的LUN,則返回值為0。主機不應向一個不存在的LUN發送命令塊包(CBW)。
不支持多LUN的設備會返回STALL。
(2)Bulk—Only傳輸
Bulk—Only傳輸協議沒有使用中斷和控制端點,僅使用Bulk批量端點來進行命令塊、數據和命令塊狀態的傳輸。控制端點(默認)管道僅用來請求批量端點上的STALL停止的狀態和執行類特定請求命令。
Bulk—Only傳輸的流程如圖4所示。
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