嵌入式操作系統中USB雙向通信的實現
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1 嵌入式操作系統中USB雙向通信系統整體層次結構
嵌入式操作系統中USB雙向通信系統整體層次結構如圖1所示。
2.1 S1C33L11及其USB BLOCK簡介
S1C33L11是EPSON公司的32位高速，低功耗，低電壓MCU。他是以C33 STD 32位RISC CPU為核心，功能強大，除一般外圍設備外有LCD控制器，Camera接口，JPEG編碼，USB1.1功能控制器，MAC(SPI模式)接口，SmartMedia接口，還包括3個振蕩電路和2個鎖相環(PLL)，內置16kB RAM ，無ROM。
S1C33L11內建支持USB1.1協議的全速模式。支持控制、塊、同步和中斷4種傳輸方式，支持4個通用通道（Epr(r=a,b,c,d)）和一個控制通道(endpoint0)，并為每個通道(endpoint)提供1 kB的FIFO。
2.2 S1C33L11DMT01開發板簡介
S1C33L11DMT01開發板采用S1C33L11F00A1芯片為核心，外接2 MB RAM，32 MB FLASH，還帶有STN TFT 雙屏彩色LCD等，此硬件環境適用于各種嵌入式操作系統的運行及多媒體手機、PDA等產品的開發。
3 USB雙向通信的設計與實現
本文USB雙向通信在基本傳輸方式上采用USB塊傳輸［1］。他由USB初始化、USB中斷處理、控制傳輸和塊傳輸幾部分組成［2］。在實現雙向通信上，具體通信機制是：嵌入式應用程序通過讀寫循環隊列和信號量狀態與USB 硬件模塊中的OUT 和IN FIFO相互通信，而USB下位機與上位機（PC）的讀寫通信則通過上位機對控制包的讀寫來實現，最后通過循環隊列、信號量、控制包3者結合達到USB雙向通信的目的。
3.1 USB雙向通信固件程序的設計與實現
(1)循環隊列
采用IN傳輸一個循環隊列，OUT傳輸一個循環隊列（以下簡稱隊列），每隊列動態分配32 kB。OUT隊列做為OUT傳輸時的二級緩沖，即OUT傳輸時的FIFO的數據必須先放入OUT隊列才能由嵌入式操作系統讀寫；IN隊列做為IN傳輸時的二級緩沖，即IN傳輸時的FIFO數據必須來自IN隊列；嵌入式操作系統只對二級緩沖進行讀寫，操作系統對隊列的管理是采用信號量通知機制來實現。
(2)控制包
為實現雙向通信，規定一種控制包格式，讀控制包是在USB協議之外自定義的。
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