USB无线网络适配器在嵌入式系统中的应用

l控制模块和控制寄存器用来控制芯片正确工作，USB总线状态也保存在寄存器中。

l中断控制器和接口逻辑实现与MCU的接口。

2.3 USB HCD的实现

如前所述，USB HCD是USB系统控制主机控制器的工具，它的实现依赖于具体的硬件。因此，除了硬件系统的搭建以外，USB主控制器的实现大部分是HCD的实现。篇幅所限，这里仅给出主要的数据结构和函数调用。

usb_bus结构描述了usb核心层里的USB总线结构，下面列出了usb_bus结构里的主要成员。

struct usb_bus {

int busnum； /* USB总线号*/

char *bus_name； /* USB总线名称*/

struct usb_devmap devmap； /*设备*/

struct usb_operations *op； /*对应于特定HCI的操作*/

struct usb_device *root_hub； /*根hub */

void *hcpriv； /* Host Controller private data */

……

｝；

op指向一个usb_operations型数据结构，该数据结构用来给USB核心层指定hci操作的函数指针：

static struct usb_operations hci_device_operations = {

allocate： hci_alloc_dev，

deallocate： hci_free_dev，

get_frame_number： hci_get_current_frame_number，

submit_urb： hci_submit_urb，

unlink_urb： hci_unlink_urb，

｝；

void *hcpriv是一个无类型指针，指向一个HCI数据结构，可以是UHCI，OHCI，或其他HCI.在这里，它指向SL811HC的hci_t数据结构。下面给出了SL811HC的hci_t数据结构的主要成员。

typedef struct hci {

struct virt_root_hub rh； /*主机控制器的虚拟根hub的私有成员*/

struct list_head ctrl_list； /*控制端点的列表*/

struct list_head bulk_list； /*批量传输端点的列表*/

struct list_head iso_list； /*同步传输端点的列表*/

struct list_head intr_list； /*中断传输端点的列表*/

td_array_t *td_array； /*事务描述符队列*/

td_array_t a_td_array；

td_array_t i_td_array[2]；

struct usb_bus *bus； /*指向usb_bus的指针*/

……

｝hci_t；

在hci_t数据结构中，有一个指向usb_bus的指针。可见，hci_t数据结构和usb_bus数据结构互相有一个指针指向对方，它们一起完整的描述了USB的总线行为。

3.USB无线网卡的实现及测试

嵌入式主机完成以后，下面的工作就是要将USB无线网卡的驱动程序移植到主机上。本方案采用的无线网卡是ACCTON公司推出的EW3301.该网卡采用带有ARM核的无线局域网MAC层控制器，标准USB接口。射频模块采用Intersil公司的i3861 IEEE802.11b基带控制器。

将无线网卡驱动程序安装到uClinux源代码的。/driver/usb目录下，并且对Config.in文件和Makefile文件做适当修改，将驱动编译进uClinux内核。

在uClinux下，无线网卡的驱动程序是这样工作的：

1.注册USB设备驱动程序，建立设备驱动索引

2.网卡插入后，根据索引寻找到相应的驱动程序

3.下载固件

4.注册一个新的无线网卡设备

至此，目标系统里会多了一个无线网卡设备wlan0，使用ifconfig命令设定网卡地址：

/> ifconfig wlan0 192.169.0.100 up

用iwconfig命令配置无线网卡：

/> iwconfig wlan0 channel 6 mode Managed essid SMC

用iwconfig命令查看无线网卡状态：

/> iwconfig

wlan0 IEEE 802.11-DS ESSID："SMC"

Mode：Managed Channel：6 Access Point： 00：04：E2：7C：60：5E

Bit Rate：11Mb/s

RTS thr=1536 B Fragment thr=1536 B

Encryption key：off

Power Management：off

Link Quality：3 Signal level：140 Noise level：0

Rx invalid nwid：0 Rx invalid crypt：0 Rx invalid frag：0

Tx excessive retries：0 Invalid misc：0 Missed beacon：0

用ping命令测试网络是否连通：

/> ping 192.169.0.1

PING 192.169.0.1 （192.169.0.1）： 56 data bytes

64 bytes from 192.169.0.1： icmp_seq=0 ttl=64 time=4.2 ms

64 bytes from 192.169.0.1： icmp_seq=1 ttl=64 time=4.2 ms

--- 192.169.0.1 ping statistics---

2 packets transmitted， 2 packets received， 0% packet loss

round-trip min/avg/max = 4.2/4.2/4.2 ms

结语

通过USB接口将无线网卡同嵌入式主机连接，可以使嵌入式主机方便的从固定状态转为移动状态，大大增强了系统的灵活性。同时，这样的嵌入式移动主机也为下一步移动IP（Mobile IP）的研究提供了实验平台。USB主机控制器的实现，给嵌入式系统提供了更加方便的外围设备扩展方式。本系统应用在上海市科委重点科研项目"基于嵌入式系统的移动色谱仪"中，实现了数据异地采集、集中处理，为有限的实验室资源提供了无限的工作空间。