嵌入式系统USB Gadget驱动研究与实现

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Linux以其开源、易于移植和便于裁剪性,越来越多地被应用于嵌入式系统。Linux内核支持2种主要类型的USB驱动程序:主机侧和设备侧驱动程序。主机侧USB驱动程序控制与其连接的USB设备从而使用设备的功能;设备侧USB驱动程序(USB GadgetDriver)控制设备如何与主机通信从而使其对主机表现出特定的功能,此时的设备应理解为运行Linux的嵌入式系统。迄今为止对于Linux系统中USB设备驱动开发的研究非常丰富,但是主要是主机侧驱动程序的研究和实现,而对USB Gadget Driver的研究和实现很少,本论文对TQ2440嵌入式开发平台,对Linux系统下的USB Gadget Driver进行研究,并给出了具体的实现方案。论文的主要研究工作包括:(1)在对嵌入式目标平台开发环境、Linux内核进行介绍的基础上,给出了针对目标平台配置和编译Linux内核并移植到目标平台的方法。(2)对Linux的设备驱动模型和驱动框架进行了深入理解和分析,并研究了USB协议和USB主机端驱动及Linux USB Gadget驱动在Linux上的实现过程,内容包括有USB的通讯模型、USB总线传输的协议和USB设备驱动程序开发的知识。(3)给出了Linux下主机端和Gadget端驱动程序设计过程、技术细节、移植过程、实现过程和在目标平台上调试等具体方法,包括实现模拟网卡方案和用户空间文件操作接口方案。为完成这个嵌入式Linux开发平台的项目,阅读并改写了大量的内核源代码,并且实现在不同内核版本上的移植,对Linux内核的底层实现机制和USB驱动框架进行了研究与探索。论文对在其它嵌入式平台进行内核移植或USB驱动开发也可以起到借鉴作用。
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