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USB设备驱动程序

drivershidusbhidusbmousecincludelinuxkernelhincludelinuxslabhincludelinuxmodulehincludelinuxinit

// drivers\hid\usbhid\usbmouse.c

#include “linux/kernel.h”
#include “linux/slab.h”
#include “linux/module.h”
#include “linux/init.h”
#include “linux/usb/input.h”
#include “linux/hid.h”
static struct input_dev *uk_dev;
static char *usb_buf;
static dma_addr_t usb_buf_phys;
static int len;
static struct urb *uk_urb;
static struct usb_device_id usbmouse_as_key_id_table [] = {
{ USB_INTERFACE_INFO(USB_INTERFACE_CLASS_HID, USB_INTERFACE_SUBCLASS_BOOT,
USB_INTERFACE_PROTOCOL_MOUSE) },
//{USB_DEVICE(0x1234,0x5678)}, //表明USB设备驱动程序只支撑某个厂家出产的某个产品
{ } // Terminating entry
};
static void usbmouse_as_key_irq(struct urb *urb)
{
static unsigned char pre_val;
#if 0
int i;
static int cnt = 0;
printk(“data cnt %d: “, ++cnt);
for (i = 0; i < len; i++)
{
printk(“x “, usb_buf[i]);
}
printk(“\n”);
#endif
// USB鼠标数据意义
* data[0]: bit0-左键, 1-按下, 0-松开
* bit1-右键, 1-按下, 0-松开
* bit2-中键, 1-按下, 0-松开
*
//
if ((pre_val & (1<<0)) != (usb_buf[0] & (1<<0)))
{
// 左键发生了改变
input_event(uk_dev, EV_KEY, KEY_L, (usb_buf[0] & (1<<0)) ? 1 : 0);
input_sync(uk_dev);
}
if ((pre_val & (1<<1)) != (usb_buf[0] & (1<<1)))
{
// 右键发生了改变
input_event(uk_dev, EV_KEY, KEY_S, (usb_buf[0] & (1<<1)) ? 1 : 0);
input_sync(uk_dev);
}
if ((pre_val & (1<<2)) != (usb_buf[0] & (1<<2)))
{
// 中键发生了改变
input_event(uk_dev, EV_KEY, KEY_ENTER, (usb_buf[0] & (1<<2)) ? 1 : 0);
input_sync(uk_dev);
}
pre_val = usb_buf[0];
// 从头提交urb
usb_submit_urb(uk_urb, GFP_KERNEL);
}
static int usbmouse_as_key_probe(struct usb_interface *intf, const struct usb_device_id *id)
{
struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);
struct usb_host_interface *interface;
struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;
int pipe;
interface = intf->cur_altsetting;
endpoint = &interface->endpoint[0].desc;
// a. 分配一个input_dev
uk_dev = input_allocate_device();
// b. 设置
// b.1 能发生哪类事情
set_bit(EV_KEY, uk_dev->evbit);
set_bit(EV_REP, uk_dev->evbit);
// b.2 能发生哪些事情
set_bit(KEY_L, uk_dev->keybit);
set_bit(KEY_S, uk_dev->keybit);
set_bit(KEY_ENTER, uk_dev->keybit);
//c. 注册
input_register_device(uk_dev);
// d. 硬件相关操作(运用USB总线驱动程序供给的函数进行读、写操作)
// 数据传输3要素: 源,意图,长度
// 1、源: USB设备的某个端点
pipe = usb_rcvintpipe(dev, endpoint->bEndpointAddress);
// 2、长度:
len = endpoint->wMaxPacketSize;
///3、意图:
usb_buf = usb_buffer_alloc(dev, len, GFP_ATOMIC, &usb_buf_phys);
// 运用”3要素”
// 首要分配usb request block
uk_urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);
// 运用”3要素设置urb”
usb_fill_int_urb(uk_urb, dev, pipe, usb_buf, len, usbmouse_as_key_irq, NULL, endpoint->bInterval);
uk_urb->transfer_dma = usb_buf_phys;
uk_urb->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
// 运用URB
usb_submit_urb(uk_urb, GFP_KERNEL);
return 0;
}
static void usbmouse_as_key_disconnect(struct usb_interface *intf)
{
struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);
//printk(“disconnect usbmouse!\n”);
usb_kill_urb(uk_urb);
usb_free_urb(uk_urb);
usb_buffer_free(dev, len, usb_buf, usb_buf_phys);
input_unregister_device(uk_dev);
input_free_device(uk_dev);
}
// 1. 分配/设置usb_driver
static struct usb_driver usbmouse_as_key_driver = {
.name = “usbmouse_as_key_”,
.probe = usbmouse_as_key_probe,
.disconnect = usbmouse_as_key_disconnect,
.id_table = usbmouse_as_key_id_table, //比较id_table匹配成功今后调用probe函数
};
static int usbmouse_as_key_init(void)
{
// 2. 注册
usb_register(&usbmouse_as_key_driver);
return 0;
}
static void usbmouse_as_key_exit(void)
{
usb_deregister(&usbmouse_as_key_driver);
}
module_init(usbmouse_as_key_init);
module_exit(usbmouse_as_key_exit);
MODULE_LICENSE(“GPL”);
=================================================================
现象:把USB设备接到PC
1. 右下角弹出”发现android phone”
2. 跳出一个对话框,提示你装置驱动程序
问1. 已然还没有”驱动程序”,为何能知道是”android phone”
答1. windows里已经有了USB的总线驱动程序,接入USB设备后,是”总线驱动程序”知道你是”android phone”
提示你装置的是”设备驱动程序”
USB总线驱动程序担任:辨认USB设备, 给USB设备找到对应的驱动程序
问2. USB设备品种十分多,为什么一接入电脑,就能辨认出来?
答2. PC和USB设备都得恪守一些标准。
比方:USB设备接入电脑后,PC时机宣布”你是什么”?
USB设备就有必要答复”我是xxx”, 而且答复的言语有必要是中文
USB总线驱动程序会宣布某些指令想获取设备信息(描述符),
USB设备有必要回来”描述符”给PC
问3. PC机上接有十分多的USB设备,怎样分辩它们?
USB接口只要4条线: 5V,GND,D-,D+
答3. 每一个USB设备接入PC时,USB总线驱动程序都会给它分配一个编号
接在USB总线上的每一个USB设备都有自己的编号(地址)
PC机想拜访某个USB设备时,宣布的指令都含有对应的编号(地址)
问4. USB设备刚接入PC时,还没有编号;那么PC怎样把”分配的编号”告知它?
答4. 新接入的USB设备的默许编号是0,在未分配新编号前,PC运用0编号和它通讯。
问5. 为什么一接入USB设备,PC机就能发现它?
答5. PC的USB口内部,D-和D+接有15K的下拉电阻,未接USB设备时为低电平
USB设备的USB口内部,D-(表明全速设备12Mbps)或D+(表明高速设备480Mbps)接有1.5K的上拉电阻;它一接入PC,就会把PC USB口的D-或D+拉高,从硬件的视点告知PC有新设备接入
其他概念:
1. USB是主从结构的
一切的USB传输,都是从USB主机这方建议;USB设备没有”自动”告知USB主机的才能。
比方:USB鼠标滑动一下马上发生数据,可是它没有才能告知PC机来读数据,只能被动地等得PC机来读。
2. USB的传输类型:
a. 操控传输:牢靠,时刻有确保,比方:USB设备的辨认进程
b. 批量传输: 牢靠, 时刻没有确保, 比方:U盘
c. 中止传输:牢靠,实时,比方:USB鼠标
d. 实时传输:不牢靠,实时,比方:USB摄像头
3. USB传输的目标:端点(endpoint)
咱们说”读U盘”、”写U盘”,能够细化为:把数据写到U盘的端点1,从U盘的端点2里读出数据
除了端点0外,每一个端点只支撑一个方向的数据传输
端点0用于操控传输,既能输出也能输入
4. 每一个端点都有传输类型,传输方向
5. 术语里、程序里说的输入(IN)、输出(OUT) “都是” 根据USB主机的态度说的。
比方鼠标的数据是从鼠标传到PC机, 对应的端点称为”输入端点”
6. USB总线驱动程序的效果
a. 辨认USB设备
b. 查找并装置对应的设备驱动程序
c. 供给USB读写函数
USB驱动程序结构:
app:
——————————————-
USB设备驱动程 // 知道数据意义
内核 ————————————–
USB总线驱动程序 // 1. 辨认, 2. 找到匹配的设备驱动, 3. 供给USB读写函数 (它不知道数据意义)
——————————————-
USB主机操控器
UHCI OHCI EHCI
硬件 ———–
USB设备
UHCI: intel, 低速(1.5Mbps)/全速(12Mbps)
OHCI: microsoft 低速/全速
EHCI: 高速(480Mbps)
USB总线驱动程序的效果
1. 辨认USB设备
1.1 分配地址
1.2 并告知USB设备(set address)
1.3 宣布指令获取描述符
描述符的信息能够在include\linux\usb\Ch9.h看到
2. 查找并装置对应的设备驱动程序
3. 供给USB读写函数
把USB设备接到开发板上,看输出信息:
usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 2
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
scsi0 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
scsi 0:0:0:0: Direct-Access HTC Android Phone 0100 PQ: 0 ANSI: 2
sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk
拔掉
usb 1-1: USB disconnect, address 2
再接上:
usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
scsi1 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
scsi 1:0:0:0: Direct-Access HTC Android Phone 0100 PQ: 0 ANSI: 2
sd 1:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk
在内核目录下搜:
grep “USB device using” * -nR
drivers/usb/core/hub.c:2186: “%s %s speed %sUSB device using %s and address %d\n”,
hub_irq
kick_khubd
hub_thread
hub_events
hub_port_connect_change
udev = usb_alloc_dev(hdev, hdev->bus, port1);
dev->dev.bus = &usb_bus_type;
choose_address(udev); // 给新设备分配编号(地址)
hub_port_init // usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3
hub_set_address // 把编号(地址)告知USB设备
usb_get_device_descriptor(udev, 8); // 获取设备描述符
retval = usb_get_device_descriptor(udev, USB_DT_DEVICE_SIZE);
usb_new_device(udev)
err = usb_get_configuration(udev); // 把一切的描述符都读出来,并解析
usb_parse_configuration
device_add // 把device放入usb_bus_type的dev链表,
// 从usb_bus_type的driver链表里取出usb_driver,
// 把usb_interface和usb_driver的id_table比较
// 如果能匹配,调用usb_driver的probe
怎样写USB设备驱动程序?
1. 分配/设置usb_driver结构体
.id_table
.probe
.disconnect
2. 注册
测验1th/2th:
1. make menuconfig去掉本来的USB鼠标驱动
-> Device Drivers
-> HID Devices
<> USB Human Interface Device (full HID) support
2. make uImage 并运用新的内核发动
3. insmod usbmouse_as_key.ko
4. 在开发板上接入、拔出USB鼠标
测验3th:
1. insmod usbmouse_as_key.ko
2. ls /dev/event*
3. 接上USB鼠标
4. ls /dev/event*
5. 操作鼠标调查数据
测验4th:
1. insmod usbmouse_as_key.ko
2. ls /dev/event*
3. 接上USB鼠标
4. ls /dev/event*
5. cat /dev/tty1 然后按鼠标键
6. hexdump /dev/event0


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