s3c2440的USB主机控制器

s3c2440提供了USB主机接口，它与OHCI v1.0完全兼容。要使用该功能，就必须熟悉OHCI v1.0规范；而要熟悉OHCI v1.0规范，那么还必须先熟悉USB v1.1协议。因此涉及到该部分的内容较多，要想正确使用s3c2440所提供的USB主机接口也不是一件容易的事情。在这里，我主要介绍USB设备枚举过程中所涉及到的一些知识，并给出具体的实现程序。 OHCI（Open HCI）是目前使用比较广泛的三种USB主机控制器规范之一。USB体系结构是由四个主要部分组成：客户软件/USB驱动，主机控制器驱动（HCD），主机控制器（HC）和USB驱动。前两者由软件实现，后两者由硬件实现。而OHCI就是规范了主机控制器驱动和主机控制器之间的接口，以及它们的基本操作。在主机控制器驱动和主机控制器之间，有两个通信通道，第一个是应用位于HC的一套可操作寄存器，它们包括控制寄存器、状态寄存器和列表指针寄存器；另一个通道是应用称为主机控制器通信域（HCCA）的共享内存。 USB定义了四种数据传输类型：控制传输、批量传输、中断传输和同步传输。在OHCI规范中把数据传输类型分为两类：周期传输和非周期传输。同步传输和中断传输属于周期传输，控制传输和批量传输属于非周期传输。USB定义了每帧的周期为1.0毫秒，为了保证每一帧都能发生周期传输和非周期传输，一般地，OHCI把每一帧的带宽分为四个部分，首先是发送SOF，然后是非周期传输，紧接着是周期传输，如果周期传输完毕后，还有时间，则剩余的时间仍然留给非周期传输。端点描述符（ED）和传输描述符（TD）是两个最基本的通信模块。ED包含了一个端点的信息，它被HC用来管理使用端点。ED的典型参数包括端点地址、传输速度、最大数据包大小，另外ED还提供了TD链表的停靠地（锚点）。TD是一个依赖于ED的内存缓存区，用于与端点之间进行数据传输。当HC存取一个ED，并且找到一个有效的TD地址时，则HC就完成了一个简单的与端点之间的传输任务，这个端点是由ED确定，而所存取的数据内存地址由TD指定。当所有的被TD所定义的数据传输完毕后，TD就从ED中解链出来，并链接到完成列表中。这个完成列表能够被HCD所处理，以提供一些完成信息。 ED的数据结构长度为16字节，它的数据域有：FA：USB的功能地址；EN：USB功能内的端点地址；D：数据流的传输方向，是IN，OUT，还是有TD来决定传输方向；S：速度，全速还是低速；K：用于设置跳过当前ED；F：链接于ED的TD的形式，是通用TD格式还是同步TD格式；MPS：数据传输的最大字节大小；TailP：TD列表的尾指针；H：用于停止当前TD列表的处理；C：数据翻转进位位；HeadP：TD列表的头指针；NextED：下一个要处理的ED指针。根据上述说明，我们可以定义ED为下面的数据类型：typedef struct _ED { volatile unsigned int Control; volatile unsigned int TailP; volatile unsigned int HeadP; volatile unsigned int NextEd;} ED, *P_ED; 由于ED必须是16字节地址对齐形式，因此我们必须用下面的形式来声明它的变量：__align（16） ED ed; 我们可以用下面的函数来创建一个ED：__inline void CreateEd（ unsigned int EDAddr, //ED地址指针 unsigned int MaxPacket, //MPS unsigned int TDFormat, //F unsigned int Skip, //K unsigned int Speed, //S unsigned int Direction, //D unsigned int EndPt, //EN unsigned int FuncAddress, //FA unsigned int TDQTailPntr, //TailP unsigned int TDQHeadPntr, //HeadP unsigned int ToggleCarry, //C unsigned int NextED） //NextED{ P_ED pED = （P_ED） EDAddr;pED->Control = （MaxPacket << 16） | （TDFormat << 15） |（Skip << 14） | （Speed << 13） | Direction << 11） | （EndPt << 7） | FuncAddress; pED->TailP = （TDQTailPntr & 0xFFFFFFF0）; pED->HeadP = （TDQHeadPntr & 0xFFFFFFF0） | （ToggleCarry << 1）; pED->NextEd = （NextED & 0xFFFFFFF0）;} TD共有两种类型：通用TD和同步TD。通用TD用于中断、控制和批量端点，同步TD用于同步传输。在这里，我们只给出通用TD的数据结构和定义。通用TD的数据结构长度也是16字节，它的数据域有：R：缓存凑整，用于设置是否需要最后一个数据包的长度与所定义的长度一致；DP：方向，是IN，OUT，还是SETUP；DI：延时中断；T：数据翻转；EC：传输错误计数；CC：条件码，为上一次企图传输的状态；CBP：将要被传输的数据内存物理地址；NextTD：下一个TD；BE：将要被传输的数据内存物理末字节地址；根据上述说明，我们可以定义通用TD为下面的数据类型：typedef struct _TD { volatile unsigned int Control; volatile unsigned int CBP; volatile unsigned int NextTD; volatile unsigned int BE;} TD, *P_TD; 由于通用TD必须是16字节地址对齐形式，因此我们必须用下面的形式来声明它的变量：__align（16） TD td[4]; 我们可以用下面的函数来创建一个通用TD：__inline void CreateGenTd（ unsigned int GenTdAddr, //TD地址指针 unsigned int DataToggle, //T unsigned int DelayInterrupt, //DI unsigned int Direction, //DP unsigned int BufRnding, //R unsigned int CurBufPtr, //CBP unsigned int NextTD, //NextTD unsigned int BuffLen） //被传输的数据长度，由该变量可以得到BE{ P_TD pTD = （P_TD） GenTdAddr; pTD->Control = （DataToggle << 24） | （DelayInterrupt << 21） | （Direction << 19） | （BufRnding << 18）; pTD->CBP = CurBufPtr; pTD->NextTD = （NextTD & 0xFFFFFFF0）; pTD->BE = （BuffLen）？ CurBufPtr + BuffLen - 1 : CurBufPtr;}