浅谈嵌入式系统中USB-HOST协议栈设计

B的拓扑结构，同时，提供根集线器的接口，方便驱动程序被移植到其他具有根集线器功能的嵌入式系统中去。

4.4 USB带宽

USB是以1 ms的时间片进行数据传输的，在这1 ms的时间片中能传输的数据长度就是USB的带宽，如何保证在1个时间片上有最大数据的传输，则是决定USB传输速率的关键。由于USB可能被多种设备共享，所以在时间片内可能会有多种类型的USB传输，中断和同步传输对实时性要求高，因此他们在带宽的分配上具有优先权，其次是控制传输，BULK优先权最低，使用剩下的带宽。SI811HS的SOF中断标志着一个时间片的开始。在大容量设备的驱动程序中，主要是控制传输和块(bulk)传输，SOF中断开始后，安排数据传输。此外，在块传输中，数据的完整性则相对重要的多，因此，驱动程序必须提供完善的错误检测和重发机制。对于大容量设备来说，传输数据量大，传输速度也是一个很重要的指标，USB 1.1支持的最大传输速率是1.5 MB/s，但由于协议的开销，数据的传输速率却往往达不到这个峰值速率。除了对代码进行优化外，充分利用带宽将是提高速率行之有效的方法。

4.5协议栈的关键进程

4.5.1 主进程

主进程是USB-HOST协议栈最开始的一个进程，除了初始化外，他的主要任务是监测设备。该进程平时处于锁死状态，当被激活时去检测虚拟集线器的端口状态。有设备插入时，中断处理函数改变端口状态并启动主进程，主进程对端口上的设备进行枚举，并为其分配资源。相反，当有设备拔除时，主进程则将与该设备相关的资源释放。

4.5.2 中断处理函数

中断处理函数也可以看成是一个优先级最高的进程，SL811HS的几个重要的中断是：插入/拔除中断(Insered/Removed)检测从设备的插入和拔除操作，SOF定时器中断(SOF Timer)启动一个时间片，传输完成中断(USB Done Interrupt)标志一次传输的完成，中断处理函数的流程如图4所示。

4.5.3软件狗进程

当有两个中断同时到达时，处理器可能会丢失掉一个中断没有处理，可以设置一个软件狗进程，定时执行中断处理函数。当有丢失的中断时，软件狗会将这个中断处理掉。

5 结 语

本文主要讨论了嵌入式系统中USB-HOST协议栈的设计思路，整个软件基于DSPBIOS系统在CCS的编译环境下调试通过，经过测试，运行稳定。软件的编写采用移植性好的C语言编写，并将与平台相关的部分代码与核心代码分开以增加软件的可移植性。此外，为软件的功能的升级也预留了接口。

如今，随着移动电子产品的大量出现，设备之间直接通信的需求也越来越大，USB占据了嵌人式设备与其他设备之间通信的主要角色。角色也在不停地变化，在这次传输中可能是主机，下次传输就有可能扮演从机的角色，OTG规范在这种需求下诞生，符合USB OTG的设备，既可以作为Host，也可以作为外设来与另一个OTG设备直接实现设备到设备的通信。可预见的将来，嵌入式USB系统的发展趋势将是USB OTG。