基于μC/OS-Ⅱ的USB OHCI主机协议栈的实现

论文摘要

通用串行总线（USB）是一种计算机外围串行通信接口标准，已经成为现代计算机必备的接口之一。开放主机控制器接口（OHCI）是一个在嵌入式系统中得到广泛应用的USB主机控制器接口规范。μC/OS-Ⅱ是一个简单高效的嵌入式实时操作系统。基于μC/OS-Ⅱ的USB OHCI主机协议栈占用系统资源少，适合应用在资源紧张的嵌入式系统中，为产品提供USB设备接入功能。目前已有的USBOHCI主机协议栈在功能、资源占用、成本和可维护性等方面通常不能满足商业化产品的需要。本文在AT91SAM9260硬件平台上实现了一个较完整的基于μC/OS-Ⅱ操作系统的USB OHCI主机协议栈。首先进行了总体设计和模块划分，然后进行了主机控制器驱动模块、USB驱动模块和类驱动模块的设计和实现。在主机控制器驱动模块中，通过对主机控制器的管理和控制，实现了USB底层数据传送功能。在USB驱动模块中，实现了USB通信功能和USB设备管理功能。在类驱动模块中，实现了大容量存储类协议和人机接口设备类协议。最后，搭建了一个测试平台，设计了一系列测试用例，验证了主机协议栈的有效性。实验结果表明，该USBOHCI主机协议栈的可行性和有效性达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 国内外现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文结构
• 第二章 相关技术概述
• 2.1 UC/OS-Ⅱ 操作系统
• 2.2 USB 技术
• 2.3 OHCI 主机控制器接口规范
• 2.4 本章小结
• 第三章 总体设计
• 3.1 设计需求
• 3.2 总体架构
• 3.3 公共数据结构
• 3.4 本章小结
• 第四章 主机控制器驱动模块的设计和实现
• 4.1 主机控制器驱动模块使用的数据结构
• 4.2 主机控制器驱动模块的初始化
• 4.3 ED 管理
• 4.4 传送请求提交
• 4.5 完成队列处理
• 4.6 根集线器管理
• 4.7 主机控制器中断处理
• 4.8 本章小结
• 第五章 USB 驱动模块的设计和实现
• 5.1 USB 驱动模块使用的数据结构
• 5.2 USB 设备通信
• 5.3 USB 设备管理
• 5.4 集线器驱动
• 5.5 USB 设备的热拔插机制
• 5.6 本章小结
• 第六章 类驱动模块的设计和实现
• 6.1 大容量存储类驱动
• 6.1.1 大容量存储类驱动的实现
• 6.1.2 BulkOnly 运输协议
• 6.1.3 大容量存储类的操作接口
• 6.2 HID 类驱动
• 6.2.1 HID 类驱动的实现
• 6.2.2 USB 键盘驱动
• 6.3 本章小结
• 第七章 运行及测试
• 7.1 测试平台
• 7.2 测试用例
• 7.3 测试结果
• 7.4 本章小结
• 第八章 结束语
• 致谢
• 参考文献