如何在ecos下写USB设备驱动程序

硬件要求USB设备应该在start_fn被调用后才激活，如：三态某个适合的引脚。这样就阻止了在系统其他所有部分被初始化完之前，主机不能和外设交互。可以认为start_fn将只被调用一次---在上电后很短的时间。
在某些位置设备驱动可能检测到状态改变，如：当主机和外设间的连接被建立时，通过state_change_fn回调函数报告给高层代码。状态改变不能被驱动程序自己轻松处理，要由高层代码，如：USB公共驱动包来处理它。
&usbs_sa11x0_ep1_devtab_functions,
&usbs_sa11x0_devtab_dummy_init,
0,
(void*) &usbs_sa11x0_ep1);
static CHAR_DEVIO_TABLE(usbs_sa11x0_ep1_devtab_functions,
&cyg_devio_cwrite,
&usbs_devtab_cread,
&cyg_devio_bwrite,
一个USB设备要等到控制端点数据结构准备好才能使用，然而，目标处理器或者板子上的USB硬件不能保证应用程序一定要使用此硬件。为了裁减掉不需要的代码和数据，设备驱动提供了一个配置选项以决定端点0的数据结构是否真的要用到。一个缺省值CYGINT_IO_USB_SLAVE_CLIENTS确保了USB设备将被自动使能，如果高层代码确实需要USB支持，而最大的控制权将留给用户。
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控制端点
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USB设备驱动应该给每一个USB设备提供一个单一的usbs_control_endpoint数据结构。典型的，外设只有一个USB端口时整个系统将只有一个这样的数据结构，但是理论上，可能有多个USB设备。它们可以是全部相同的芯片，这种情况下，一个单一的设备驱动将支持多个设备实例。或者它们是不同的芯片。这些数据结构的名称将由设备驱动决定，但要注意避免名字冲突。
endpoint_type
指定端点类型，其值为USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_ATTR_CONTROL, BULK, ISOCHRONOUS或者INTERRUPT之一。
一旦主机和外设间的连接被建立起来，外设必须在所有时间做好接收控制信息的准备，而且必须在限定时间内响应这些消息。如：标准set-address消息必须在50ms内处理完。USB规范里提供了更多时限参数信息。设备驱动负责接收控制消息的初始包，这个包总是8字节且应该被保存到control_buffer字段里。当然，标准控制消息包应该被设备驱动自身检测和处理。最重要的是set-address，但是通常作用在暂停端点上的get-status、set-feature和clear-feature请求也将被驱动处理。其他标准控制消息应该首先被传到standard_control_fn回调函数，最终传到USB公共驱动包提供的缺省处理器usbs_handle_standard_control上。类、厂商和保留控制消息应该总是分发到合适的回调函数上，这里不存在缺省处理器。
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USB测试支持
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可选地，USB设备驱动提供USB测试软件支持。这要求定义一系列的额外数据结构，以允许通用测试代码了解硬件都有什么功能和可以执行什么操作。
关键数据结构是usbs_testing_endpoint，定义在cyg/io/usb/usbs.h里。另外，一些通用要求的常量由USB通用驱动包在cyg/io/usb/usb.h中提供。应该为每一个支持的端点定义一个usbs_testing_endpoint结构体。下面这些字段需要被填写：
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* 如何在ecos下写USB设备驱动程序 *
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------USB设备驱动移植参考
2007/10/21 asdjf@
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中断处理
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一个USB设备驱动通常需要提供中断服务函数给所有的端点和可能的额外USB事件，如：进入或离开挂起模式。一般这些中断不需要通过ISR直接被服务，而是通过DSR。如果设备不能接收或发送另一个数据包，硬件将产生NAK应答，主机将在一小段时间后再次重试。如果要求高的吞吐率，那么可能需要ISR级处理大量的批量传输协议，此时，ISR里处理每一个数据包，只在整个传输结束时才激活DSR一次。
对于数据传输，高层代码将填写buffer、buffer_size、complete_fn和complete_data字段。传输函数应该设置启动以允许主机收发数据包。一般在传输结束或者每一个数据包传输后都引起一次中断。一旦整个传输完成，驱动程序的中断处理代码将调用完成函数。这可能发生在DSR上下文，也可能发生在线程上下文中，取决于驱动的实现方式。要考虑一系列的特殊情况：如果传输被启动时端点被暂停，那么，完成函数将立即被调用并返回-EAGAIN。如果因为连接断开，传输不能被完成，那么完成函数将被调用并返回-EPIPE。如果在传输期间端点被stall阻止，要么是因为标准控制协议，要么是高层代码调用了set_halted_fn函数，那么，完成函数应该再一次被调用并返回-EAGAIN。最后，usbs_start_rx_endpoint_wait和usbs_start_tx_endpoint_wait functions函数使用0字节的buffer size参数调用数据传输函数。
从概念上说，数据端点比控制端点更简单。设备驱动要提供两个功能：一个用于数据传输，另一个控制停止情况。usbs_start_rx_buffer、usbs_start_tx_buffer、usbs_set_rx_endpoint_halted和usbs_set_tx_endpoint_halted用于实现这些功能。设备驱动也负责维护halted暂停状态。
static CHAR_DEVTAB_ENTRY(usbs_sa11x0_ep1_devtab_entry,
CYGDAT_DEVS_USB_SA11X0_DEVTAB_BASENAME "1r",
0,
&cyg_devio_bread,
&cyg_devio_select,
&cyg_devio_get_config,
&cyg_devio_set_config);
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数据端点
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除了控制端点数据结构，USB设备驱动还应该提供合适的数据端点数据结构。很明显，只有控制端点被提供时这才有意义。另外，高层代码可能不需要处理全部端点，因此，提供配置选项控制每个端点是否存在非常有用。例如：预期中的应用程序可能只涉及到一个发送端点和当然必须存在的控制端点，那么若此时仍然支持接收端点，只能间接操作，通常可能被链接器清除掉。为避免这种情况，设备表格条目通常被定义在一个独立的源文件中，以一个指定的库libextras.a而不是缺省库libtarget.a结束。
不是所有的应用程序或高层代码包都使用设备表格条目和阻塞I/O。可能比较合理的是提供额外的配置选项控制是否提供任何设备表格条目，避免不需要的内存开销。
USB设备驱动负责填充start_fn、poll_fn和interrupt_vector字段，通常这能够被静态的初始化实现。驱动也最大程度的维护state字段。control_buffer数组将被用于存放控制消息的第一个包。buffer和其他与数据传输相关的字段将同时被高层代码和设备驱动管理。其他剩余的字段通常被高层代码填充，虽然驱动总是把它们初始化为NULL值。
注意：赋予0字节buffer size特殊含义存在问题，因为那样会限制传输大小。USB规范允许0字节的传输，只包含头部和应答，数据阶段是空的，虽然这种情况几乎不会发生。以后的设备驱动修订版将讨论这个问题，尽管必须考虑函数功能还受到底是通过设备文件还是通过低层函数访问影响。
某些控制消息涉及更进一步的数据传输，不只是初始包。设备驱动必须根据USB规范和缓冲区策略处理这种情况。设备驱动还负责跟踪控制操作是否成功，并产生一个ACK或者STALL握手。
查询模式支持是可选的，可能不适合所有硬件查询模式。查询模式仅仅适用于某些特定环境，如：RedBoot。查询模式函数的实现通常只是检查是否发生了中断，如果是，就调用和中断处理器程序一样的代码。
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设备文件
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对于一些应用程序或高层代码包，可能使用传统的open/read/write等I/O操作而不是非阻塞的USB I/O调用更方便。为了支持设备文件，设备驱动程序为每个端点都提供了设备表格条目，如：
#ifdef CYGVAR_DEVS_USB_SA11X0_EP1_DEVTAB_ENTRY
#endif
再强调一下，必须避免名字冲突。这可以通过配置选项控制设备文件名词根，如：缺省的值/dev/usbs等和扩展端点指定的字符串来实现。这使得应用程序开发者能有效消除名字冲突。USB公共驱动包提供了usbs_devtab_cwrite和usbs_devtab_cread函数，它们能在函数表里被分别地用于发送和接收端点。设备表格条目里的私有字段priv应该有一个指向下面端点数据结构的指针。
在ecos下写USB设备驱动程序的最好的办法就是改编现有的USB驱动范例，下面介绍的移植参考只是总体概述而非完整描述。
注意：ecos最开始的时候只实现了一个USB设备驱动，因而，很有可能存在尚未解决的移植性问题。一个问题涉及到不同的传输类型，如：刚开始的硬件不支持同步和中断传输，所以需要额外的函数在不同传输类型之间切换。另一个问题是关于硬件的，给定一个端点号，譬如端点1，该端点被用于收或者发，但是不能同时进行，因为只有一个FIFO。象这样的问题留待以后推出新的USB设备驱动时再说吧。