通過(guò)Linux實(shí)時(shí)處理USB大存儲(chǔ)設(shè)備的視屛

由於非PC硬件對(duì)于USB主機(jī)功能的需求不斷地增長(zhǎng)。對(duì)於可攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品(如手機(jī))也一樣如此，另外USB主機(jī)功能在家庭娛樂(lè)產(chǎn)品(如機(jī)頂盒、游戲機(jī))中也越來(lái)越普及。以下簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的電路演示了如何將存儲(chǔ)到一個(gè)閃存驅(qū)動(dòng)器中的視頻內(nèi)容處理成可用于顯示器上觀看。它還詳細(xì)介紹了如何克服添加支持Linux系統(tǒng)USB驅(qū)動(dòng)的難題，從而可輕松地將不同的USB外設(shè)連接到嵌入式USB主機(jī)內(nèi)

圖1所示為視頻處理電路的基本結(jié)構(gòu)。硬件要求包括：

德州儀器基于AM3359的DevKit8600開(kāi)發(fā)平臺(tái)

1個(gè)VGA 8000適配器

1個(gè)橋接板

1個(gè)FTDI的FT313H EVM模塊

12V供電

1個(gè)4端口的高速USB集線器

1個(gè)USB鍵盤(pán)

1個(gè)高速USB閃存驅(qū)動(dòng)(帶媒體播放器和快速啟動(dòng)腳本拷貝到根文件夾)

圖1：基于USB的視頻處理電路的功能模塊圖

AM3359 500-mhz微處理器有一個(gè)ARM cortex-a8 32位精簡(jiǎn)指令集的核，非常適合目前的多媒體應(yīng)用。通常微控制器/微處理器如果是被用在這里描述的這類應(yīng)用，需要有特別為他們而寫(xiě)的驅(qū)動(dòng)，使他們可以操作連接的USB設(shè)備。這會(huì)引起不必要的技術(shù)問(wèn)題，特別是對(duì)于沒(méi)有這方面經(jīng)驗(yàn)的工程師，會(huì)延長(zhǎng)開(kāi)發(fā)時(shí)間。然而，F(xiàn)T313H設(shè)計(jì)用于結(jié)合基于Linux的處理器，可以在AM3359上訪問(wèn)本地主機(jī)堆棧。該設(shè)備處理USB協(xié)議，數(shù)據(jù)調(diào)度等等，使AM3359的處理能力集中在基本任務(wù)上。由于支持分包傳輸，主機(jī) IC可以處理從集線器傳來(lái)的鍵盤(pán)和閃存的USB數(shù)據(jù)，支持HID類和大量存儲(chǔ)類。大量存儲(chǔ)類允許執(zhí)行批量傳輸模式 – 這點(diǎn)很重要，因?yàn)橐曨l應(yīng)用需要能保持的快速傳輸速率。

FT313H專為輕松集成設(shè)計(jì)的， 有效吻合系統(tǒng)處理器總線。此外，由于其強(qiáng)大的性能，它被證明是涉及到大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)母叨葍?yōu)化的文件傳輸應(yīng)用。這480兆位/ usb2.0-兼容 IC為系統(tǒng)設(shè)計(jì)增加了高速USB主控連接功能，實(shí)現(xiàn)與大容量存儲(chǔ)設(shè)備的快速數(shù)據(jù)傳輸接口，還可通過(guò)其支持的標(biāo)準(zhǔn)USB類驅(qū)動(dòng)連接無(wú)線設(shè)備，實(shí)現(xiàn)模塊化系統(tǒng)擴(kuò)展。板級(jí)互連包括一個(gè)通用的8或16位總線，NOR存儲(chǔ)器，或SRAM存儲(chǔ)器接口。它的電池充電檢測(cè)功能意味著，和此類主電源應(yīng)用一樣，它還可以應(yīng)用于電池供電的便攜式應(yīng)用–可控制供給外部硬件工作/充電模式的電流。

示例中的閃存驅(qū)動(dòng)電路，與連接FT313H，能夠向AM3359傳輸需要處理的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)再由AM3359輸出到顯示器。通過(guò)在電路中集成一個(gè)高速 USB主控芯片，微控制器/微處理器獲取了本來(lái)不具備的訪問(wèn)USB外設(shè)的能力。由于系統(tǒng)是基于Linux的，所有本地USB類驅(qū)動(dòng)程序都可用，不需要開(kāi)發(fā) HID或集線器類驅(qū)動(dòng)程序。直接存儲(chǔ)器DMA傳輸通過(guò)限制需要從總線提取數(shù)據(jù)的指令的數(shù)量，進(jìn)一步加快數(shù)據(jù)搬移。

電路設(shè)置如下。接上12伏電源，將USB 集線器插入到FT313H EVM模塊的下行端口，然后將鍵盤(pán)和閃存插入集線器上的USB端口 。下一步把顯示器連接到VGA端口并且打開(kāi)顯示器。等到顯示器上出現(xiàn)登錄界面，使用USB鍵盤(pán)輸入字符‘root’(所有小寫(xiě))，按回車鍵登錄嵌入式 Linux。通過(guò)鍵盤(pán)你再發(fā)出下一條命令‘cd /media/sda1’(但在‘cd’之后一定要加一個(gè)空格)。最后通過(guò)鍵盤(pán)發(fā)出‘./play demo.avi’命令來(lái)停止播放。要停止播放，只需關(guān)閉電源12伏供電。

這個(gè)電路中的演示平臺(tái)(可以接入DevKit8600平臺(tái)，VGA適配器，橋接板和EVM模塊)，產(chǎn)品編號(hào)為UMFT313EV。它可以方便的在市場(chǎng)上買到并集成到嵌入式系統(tǒng)做為設(shè)計(jì)的原型驗(yàn)證。

憑藉著對(duì)於大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，市?chǎng)仍殷切期盼著USB高速主機(jī)解決方案。這里討論的電路展示了FT313H與微處理器/微控制器單元集成，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)添加USB功能時(shí)的性能。它展示了將USB主控芯片集成到基于Linux的系統(tǒng)設(shè)計(jì)所帶來(lái)的操作便利性，使系統(tǒng)的微控制器/微處理器可以受益于本地驅(qū)動(dòng)支持。這意味著，可以直接實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)，避免驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的障礙。