vxWorks中USB驅動棧-2

接上篇文章 介紹完了Host，再來看下Peripheral驅動棧，為Peripheral驅動棧的結構圖：

    風河USB Peripheral驅動棧中，位於底層的是目標控制器TC，它是Peripheral棧中用於串連USB的硬體部分。對於每種類型的TC，都會有對應的TCD，風河提供了Freescale Dual Role、NetChip NET2280、PDIUSBD12和PhilipsIsp1582四種TCD，它們的功能主要包括：

1、實現任何硬體相關的功能；

2、實現寄存器訪問，USB Peripheral棧的其它層都不允許實現寄存器訪問；

3、為與棧中上層通訊提供entry point。

    在這之上就又是HAL(Hardware Adaptation Layer)，該層為驅動棧中的更上層提供了硬體獨立的訪問方式，使得整個驅動棧更容易移植到新的TC硬體上。target layer的功能與之類似，也是一個抽象的中介物。在運行時，目標應用程式會命令目標層Attach一個TCD，之後目標層就負責TCD與目標應用程式間的請求及回應，它可以同時處理多個TCD與應用程式的通訊。所以，這部分的重點就分布在目標層和TCD上。

    先看目標層，顯示了目標層是如何串聯應用程式層和HAL的，並描述了目標層的內部組成：

 

 

    要通過該層實現通訊，初始化代碼和應用程式需要經過以下幾步：

1、初始化目標層：和USB Host棧類似，這裡有一個初始化代碼usbTargInitialize，主要功能也是初始化OS庫、建立控制代碼和互斥訪問量，同樣的嵌套式調用，所以需要至少調用一次。

2、實現必須的callback函數：目標層有一個callback表，列舉了應用程式中所有的功能入口函數。一但TCD與之attach成功，目標層會通過這些入口執行非同步回調。所以在第3步開始前，應用程式會根據表中的入口函數將對應的功能函數指標與之對應。回調錶的原型定義在usbTargLib.h中，定義如下：

typedef struct usbTargCallbackTable  /* USB_TARG_CALLBACK_TABLE */{/* device management callbacks */USB_TARG_MANAGEMENT_FUNCmngmtFunc; /* management callback *//* Control pipe callbacks */USB_TARG_FEATURE_CLEAR_FUNCfeatureClear;/* feature clear */USB_TARG_FEATURE_SET_FUNCfeatureSet;/* feature set */USB_TARG_CONFIGURATION_GET_FUNCconfigurationGet; /*configuration get*/USB_TARG_CONFIGURATION_SET_FUNCconfigurationSet; /*configuration set*/USB_TARG_DESCRIPTOR_GET_FUNCdescriptorGet;/* descriptor get */USB_TARG_DESCRIPTOR_SET_FUNCdescriptorSet;/* descriptor set */USB_TARG_INTERFACE_GET_FUNCinterfaceGet;/* interface get */USB_TARG_INTERFACE_SET_FUNCinterfaceSet;/* interface set */USB_TARG_STATUS_GET_FUNCstatusGet;/* status get */USB_TARG_ADDRESS_SET_FUNCaddressSet;/* address set */USB_TARG_SYNCH_FRAME_GET_FUNCsynchFrameGet;/* frame get */USB_TARG_VENDOR_SPECIFIC_FUNCvendorSpecific;/* vendor specific */} USB_TARG_CALLBACK_TABLE, *pUSB_TARG_CALLBACK_TABLE;

    具體各函數及其參數的介紹見《Wind River USB Programmer’s Guide》第5.5節。

3、Attach一個TCD：在目標程式能從host收髮指令之前，初始化代碼還必須將自己和TCD attach起來，使用函數usbTargTcdAttach，該函數原型如下：

usbTargTcdAttach (USB_TCD_EXEC_FUNC tcdExecFunc, pVOID tcdParam,

                                pUSB_TARG_CALLBACK_TABLE pCallbacks,

                                pVOID callbackParam,

                                pUSB_TARG_CHANNEL pTargChannel);

    需要傳入的參數包括TCD的Single Entry Point指標，TCD-defined屬性值，目標應用程式callback表的指標以及callback函數的參數。當目標控制器TC成功的attach到TCD後，TCD會返回自己的控制代碼，儲存在USB_TARG_CHANNEL中，應用程式可以通過該控制代碼與TCD進行接下來的通訊。在HAL層，函數會調用usbHalTcdAttach真正與TCD串連上，該函數主要源碼如下：

/* 初始化資料結構TRB (Target Request Block) - Start */trbHeaderInit((pTRB_HEADER)&trbAttach, NULL, TCD_FNC_ATTACH, sizeof(TRB_ATTACH));trbAttach.tcdParam = tcdParam;trbAttach.usbHalIsr = (USB_HAL_ISR_CALLBACK)usbHalIsr;trbAttach.usbHalIsrParam = pUsbHal;trbAttach.pHalDeviceInfo = &pUsbHal->halDeviceInfo;trbAttach.pDeviceInfo = pDeviceInfo;/*End *//* Call the single entry point for the TCD */status = (*tcdExecFunc)(&trbAttach);/* Check if the function is executed successfully */if (status != OK){/* WindView Instrumentation */ USB_HAL_LOG_EVENT(….);   USBHAL_ERR (….);/* Call the function to free the HAL TCD resources */usbHalFreeTCDResources(pUsbHal);return ERROR;}/* 將TCD控制代碼存在HAL 結構體中 */pUsbHal->pTCDHandle = trbAttach.header.handle;/* 為指標分配記憶體Allocate memory for the array of pointers */pUsbHal->pPipeInfo = (pUSBHAL_PIPE_INFO *)            OSS_CALLOC(sizeof(pUSBHAL_PIPE_INFO) *    pUsbHal->halDeviceInfo.uNumberEndpoints);/* Check if memory allocation is successful */if (pUsbHal->pPipeInfo == NULL){    /*處理記憶體配置失敗的釋放TCD代碼，同上面的status != OK，略去*/……   }/* 下面向TCD中存資料*//*Store the single entry point in the TCD data structure */pUsbHal->tcdExecFunc = tcdExecFunc;/* Store the management callback in the TCD data structure */pUsbHal->mngmtCallback = mngmtCallback;/* Store the management callback parameter in the TCD data structure */pUsbHal->mngmtCallbackParam = mngmtCallbackParam;* Store the HAL TCD pointer in the pNexus data structure */pNexus->handle = pUsbHal;

4、使能該TCD：在attach成功後，應用程式會調用usbTargEnable使能TCD，和第三步的attach類似，此時TCD也會使能底層的目標控制器，HAL會通過TCD_FNC_ENABLE執行TCD的single entry point(usbHalTcdEnable)。

5、建立管道pipes：上層應用程式會調用函數usbTargPipeCreate建立管道，管道的資訊儲存在結構體TARG_PIPE中，定義如下：

typedef struct targPipe/* TARG_PIPE */{    USB_TARG_PIPEpipeHandle;/* pipe handle information */    pVOIDpHalPipeHandle;/* HAL specific pipe handle */    pTARG_TCDpTargTcd;       /* pointer to targ_tcd data structure*/} TARG_PIPE, *pTARG_PIPE;

    pipeHandle只是管道的標示符，用於應用程式執行USB傳輸到終端；pHalPipeHandle是HAL資訊的指標，用於在目標層中的內部記錄，只要管道建立成功，指向結構體USB_HAL_PIPE_INFO的指標就會被存在該控制代碼中；

6、傳輸資料：資料的傳輸有兩種形式，通用的和控制的。前者使用目標層函數usbTargTransfer實現USB外圍驅動棧與主機間的資料轉送；而如果應用程式要通過預設控制管道與主機通訊，即為後者，需調用usbTargControlResponseSend、usbTargControlStatusSend和usbTargControlPayloadRcv三個函數。usbTargTransfer函數通過pipeHandle初始化一個管道上的傳輸，需要傳輸的資料用結構體USB_ERP描述，結構體定義如下：

typedef struct usb_erp    {    LINK targLink;/* 應用程式用它儲存通過將USB_ERP轉換為LINK後的ERP列*/    pVOID targPtr;/*用於控制型傳輸，指定TARG_TCD的指標*/    LINK tcdLink;/*HAL用於儲存傳遞給TCD的ERP列*/    pVOID tcdPtr;/*當HAL需發送一個零長度的包時需要，指向TCD */    pVOID userPtr;/* Ptr field for use by client */    UINT16 erpLen;/* ERP structure的長度*/    int result; /* ERP 完成結果: S_usbTcdLib_xxxx */    ERP_CALLBACK targCallback;/* usbTargLib completion callback routine */    ERP_CALLBACK userCallback;/* client's completion callback routine */    pVOID pPipeHandle; /* Pipe handle */    UINT16 transferType;/* Type of ERP: control, bulk, etc. */    UINT16 dataToggle;/* ERP should start with DATA0/DATA1. */    UINT16 bfrCount;/* Indicates count of buffers in BfrList */    UINT16 endpointId;/* device endpoint */     /* Added for complaince with the old stack */    USB_BFR_LIST bfrList [1];    } USB_ERP, *pUSB_ERP;

    至於後者，目標應用程式用usbTargControlResponseSend發送控制管道回應主機用usbTargControlResponseSend發出的請求，應用程式在處理主機發送的各種Control-IN請求時都會利用之前發送的資料。例如，一個GET_DESCRIPTOR請求，應用程式會調用API發送回應資料來響應主機的請求。usbTargControlStatusSend用於當控制傳輸沒有資料區段時向主機發送狀態；usbTargControlPayloadRcv用於註冊一個回呼函數接收主機發來的控制管道回應，接收到回應後，回呼函數就會被調用，pBfr指向控制資料。