基于Linux的USB OTG IP核設備驅動開發(fā)技術
發(fā)布時間:2021-07-29 16:42
OTG(On-The-Go)技術,是USB接口規(guī)范的重要擴展,主要應用于各種外圍設備之間的數據交換。USB技術的發(fā)展,使PC和外圍設備以簡單的方式、較低的成本連接到一起。OTG技術,使外圍設備之間進行數據交換而無須PC參與,極大地拓展了USB接口技術的應用范圍。本文以USB OTG IP核設計為主線,講解了作者所參與的OTG驅動、設備驅動和DMA驅動。OTG驅動用于實現主機控制器和設備控制器的切換,OTG驅動設計參考OTG協議(HNP協議和SRP協議)。OTG設備接入后,USB OTG IP核根據OTG請求類型,轉入相應的主機/設備模式;設備模式下,設備端驅動和硬件一起實現USB OTG IP核的USB設備功能。設備驅動設計參考USB協議、大容量傳輸協議、文件管理系統(tǒng)等。USB OTG IP核與PC完成數據交換過程;DMA驅動用于提高IP系統(tǒng)性能,DMA驅動的設計,參考DMA協議、ARM Realview EB的DMA控制器文檔和S3C2410的DMA驅動代碼,最后完成DMA驅動代碼編寫。相對于PIO模式,IP核降低了中斷次數,減輕了CPU的負擔,提高了系統(tǒng)整體性能。Linux操作系統(tǒng)...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:98 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 USB 技術的發(fā)展
1.2 課題背景
1.3 本課題的核心內容
1.4 論文的架構
第二章 USB OTG IP 核硬件結構及相關協議
2.1 USB OTG IP 核設計
2.2 USB 協議
2.2.1 USB 主機系統(tǒng)
2.2.2 USB 設備系統(tǒng)
2.2.3 主機和設備之間通信模型
2.2.4 USB 分組標識
2.2.5 數據包傳輸模式
2.2.6 USB 描述符
2.3 OTG 協議
2.3.1 HNP(主機交換)協議
2.3.2 SRP(會話請求)協議
2.4 大容量傳輸協議
2.4.2 Bulk only 傳輸協議
2.4.3 SCSI 命令
2.5 DMA 傳輸協議
2.5.1 PIO(Programming Input/Output Model)模式
2.5.2 DMA 模式
第三章 嵌入式系統(tǒng)設計與驅動開發(fā)
3.1 Linux 操作系統(tǒng)
3.1.1 Linux 的發(fā)展史
3.1.2 分層結構
3.2 Linux 內核移植
3.2.1 內核的裁剪
3.2.2 內核實時性
3.2.3 根文件系統(tǒng)的定制
3.3 USB 驅動架構
3.3.1 USB 主機端驅動
3.3.2 USB 設備端驅動
3.3.3 OTG 驅動
3.3.4 DMA 驅動
3.4 USB 傳輸流程
3.4.1 USB 主機和USB 設備之間的數據交互
3.4.2 USB 初始化過程
3.4.3 URB 傳輸過程
第四章 USB OTG IP 設備端驅動調試及結果
4.1 Realview EB 嵌入式系統(tǒng)介紹
4.1.1 ARM Realview Emulation Baseboard 平臺
4.1.2 Core Tile
4.1.3 Logic Tile
4.1.4 Tile 連接器
4.2 USB OTG IP 核OTG 功能測試
4.3 設備端調試界面及相關圖片截圖
4.3.1 ARM Realview EB 啟動階段
4.3.2 驅動加載傳輸過程
4.3.3 USB OTG IP 核功能演示
4.4 USB OTG IP 核主機測試結果
第五章 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷及在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]嵌入式Linux2.6核硬實時性能研究與優(yōu)化[J]. 陳祖爵,羅星,張志雄. 小型微型計算機系統(tǒng). 2009(08)
[2]面向應用的嵌入式Linux裁剪方法研究與實現[J]. 成月良,方壽海. 計算機工程與設計. 2009(11)
[3]一種USB OHCI主機控制器的根集線器設計[J]. 梅張雄,鄭為民,張志敏. 計算機工程與設計. 2005(09)
[4]USB2.0中CRC碼的并行算法及硬件實現[J]. 陳靜瑾,鄧雅諾,馬文龍,余寧梅. 西安理工大學學報. 2004(03)
碩士論文
[1]USB2.0 OTG IP核設計和FPGA實現[D]. 羅樂.電子科技大學 2009
[2]NAND Flash與USB閃存盤之間的數據交互[D]. 趙挺竹.西安電子科技大學 2009
[3]基于ARM的Linux平臺上USB驅動實現[D]. 戈志華.南昌大學 2008
[4]基于ARM核的AHBUSB2.0接口ASIC設計[D]. 劉俊江.電子科技大學 2007
本文編號:3309683
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:98 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 USB 技術的發(fā)展
1.2 課題背景
1.3 本課題的核心內容
1.4 論文的架構
第二章 USB OTG IP 核硬件結構及相關協議
2.1 USB OTG IP 核設計
2.2 USB 協議
2.2.1 USB 主機系統(tǒng)
2.2.2 USB 設備系統(tǒng)
2.2.3 主機和設備之間通信模型
2.2.4 USB 分組標識
2.2.5 數據包傳輸模式
2.2.6 USB 描述符
2.3 OTG 協議
2.3.1 HNP(主機交換)協議
2.3.2 SRP(會話請求)協議
2.4 大容量傳輸協議
2.4.2 Bulk only 傳輸協議
2.4.3 SCSI 命令
2.5 DMA 傳輸協議
2.5.1 PIO(Programming Input/Output Model)模式
2.5.2 DMA 模式
第三章 嵌入式系統(tǒng)設計與驅動開發(fā)
3.1 Linux 操作系統(tǒng)
3.1.1 Linux 的發(fā)展史
3.1.2 分層結構
3.2 Linux 內核移植
3.2.1 內核的裁剪
3.2.2 內核實時性
3.2.3 根文件系統(tǒng)的定制
3.3 USB 驅動架構
3.3.1 USB 主機端驅動
3.3.2 USB 設備端驅動
3.3.3 OTG 驅動
3.3.4 DMA 驅動
3.4 USB 傳輸流程
3.4.1 USB 主機和USB 設備之間的數據交互
3.4.2 USB 初始化過程
3.4.3 URB 傳輸過程
第四章 USB OTG IP 設備端驅動調試及結果
4.1 Realview EB 嵌入式系統(tǒng)介紹
4.1.1 ARM Realview Emulation Baseboard 平臺
4.1.2 Core Tile
4.1.3 Logic Tile
4.1.4 Tile 連接器
4.2 USB OTG IP 核OTG 功能測試
4.3 設備端調試界面及相關圖片截圖
4.3.1 ARM Realview EB 啟動階段
4.3.2 驅動加載傳輸過程
4.3.3 USB OTG IP 核功能演示
4.4 USB OTG IP 核主機測試結果
第五章 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷及在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]嵌入式Linux2.6核硬實時性能研究與優(yōu)化[J]. 陳祖爵,羅星,張志雄. 小型微型計算機系統(tǒng). 2009(08)
[2]面向應用的嵌入式Linux裁剪方法研究與實現[J]. 成月良,方壽海. 計算機工程與設計. 2009(11)
[3]一種USB OHCI主機控制器的根集線器設計[J]. 梅張雄,鄭為民,張志敏. 計算機工程與設計. 2005(09)
[4]USB2.0中CRC碼的并行算法及硬件實現[J]. 陳靜瑾,鄧雅諾,馬文龍,余寧梅. 西安理工大學學報. 2004(03)
碩士論文
[1]USB2.0 OTG IP核設計和FPGA實現[D]. 羅樂.電子科技大學 2009
[2]NAND Flash與USB閃存盤之間的數據交互[D]. 趙挺竹.西安電子科技大學 2009
[3]基于ARM的Linux平臺上USB驅動實現[D]. 戈志華.南昌大學 2008
[4]基于ARM核的AHBUSB2.0接口ASIC設計[D]. 劉俊江.電子科技大學 2007
本文編號:3309683
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