嵌人式操作系統中USB雙向通信的設計與實現

　　(3)嵌入式操作系統端應用程序讀寫USB過程

　　讀函數：void ReadUSB(unsigned char * ReadBuffer, DWORD size)函數：

　　功能：嵌入式系統應用程序通過USB接口讀取上位機(PC)的數據。

　　參數說明：unsigned char*ReadBuffer存放數據的指針，DWORD size為要讀出的數據的尺寸(單位：B)。

　　實現過程：首先判斷循環隊列是否為空，不為空則判斷自身信號量是否可用，若可用，則從隊列中讀取一字節，每讀一字節后向USB任務中的BulkOutGet函數(直接讀取OUT的FIFO函數)發出一個信號量，通知BulkOutGet函數隊列此時可以向OUT循環隊列中寫入數據，接著重新判斷，依次逐字節從OUT循環隊列中讀取數據，直到讀完要求數據大小為止。當循環隊列為空時，首先發一個信號量，通知BulkOutGet函數應向本隊列中寫入數據了，然后復位自身信號量，接著調用等待信號量的函數，直到信號量到時才接著讀取。若超時，則向嵌入式操作系統發出超時通知，同時通過向控制包中寫入超時狀態(0x01)來向上位機(PC)發出超時信號。

　　寫函數：void WriteUSB(unsigned char*Write Buffer,DWORD size)函數：

　　功能：嵌入式系統應用程序通過USB接口向上位機(PC)發送數據。

　　參數說明：unsigned char * WriteBuffer 存放數據的指針，DWORD size為要寫入的數據的尺寸(單位：B)。

　　實現過程：首先判斷循環隊列是否滿，不為滿則判斷自身信號量是否可用，若可用，則向隊列中寫入一字節，每寫入一字節后向USB任務中的BulkInDataSet(直接寫IN的FIFO函數)函數發出一個信號量通知此函數此時可以從IN循環隊列中讀取數據;然后接著重新判斷依次逐字節向IN循環隊列寫入數據，直到寫完要求數據大小的數據為止。當循環隊列滿時，先發一個信號量通知BulkInDataSet函數應從隊列中取走數據，再復位自身信號量，接著調用等待信號量的函數，直到信號量到時才接著寫入,若超時，則向嵌入式操作系統發出超時通知，同時通過向控制包中寫入超時狀態(0x02)來向上位機(PC)發出超時信號。

　　(4) USB塊傳輸函數

　　USB塊傳輸函數是直接和USB硬件打交道的函數，他們直接讀取IN和OUT傳輸通道的FIFO。voi d BulkInDataSet(void)：其功能是IN傳輸過程，即從IN循環隊列中讀取數據并向IN FIFO中寫入數據，再對嵌入式操作系統信號量做相應處理。

　　void BulkOutDataGet(void)其功能是OUT傳輸過程，即從OUT FIFO中讀出數據并向OUT循環隊列中寫入數據，再對嵌入式操作系統信號量做相應處理。

　　(5) 嵌入式操作系統USB 任務調用函數

　　void SystemInit(void)：MCU初始化(微處理器各控制寄存器和狀態初始化過程)

　　void USBInit(void)：USB初始化(包括對循環隊列分配內存等)

　　void USBThread(void)：USB運行體(USB工作過程對USB中斷進行處理主要包括USB塊傳輸函 數、USB中斷狀態分析處理等)。

　　void FreeUSB(void)：關閉USB和釋放由malloc函數分配的循環隊列所占內存

　　3.2上位機(PC)部分

　　USB函數層(USBD及HCD)由Windows98提供，負責管理USB設備驅動程序與USB控制器之間的通信、加載及卸載USB驅動程序等。具體方法是通過DriverWorks軟件生成上位機(PC)機端USB驅動程序模板[3]，根據下位機的情況處理相應的讀寫部分，最后通過封裝基本API函數ReadFile,WriteFile來實現用戶態應用程序與PC機USB驅動程序的隔離，使PC的應用層對USB的使用如同對串口的使用一樣方便，給用戶態應 用程序提供有了3個接口函數：

　　unsigned char Read(void *pReadBuffer,DWORD Size)：從下位機中讀取數據

　　參數說明：void *pBuffer：存放讀取數據的緩沖，DWORD Size：需讀取數據的大小(字節數)

　　返回值：

　　0x10：驅動出錯(指Windows USB 驅動程序出錯)

　　0x20：內存空間不足?

　　0x30：請求的數據大小為0 B

　　0x02：下位機發送軟超時

　　0x08：讀取成功

　　unsigned char Write(void *pWriteBuffer,DWORD Size)：發送數據到下位機

　　參數說明：void *pBuffer; 存放寫入數據的緩沖，DWORD Size; 需寫入數據的大小(字節數)。