USB驱动程序设计之二（Linux USB架构及相关的USB协议）

Linux USB架构

Mass Storage

开发板作为Host 主机时，在开发板中插入U盘进行试验。

一、Mass storage 介绍
​mass storage 是USB协议中的一部分， 是大容量存储器或者海量存储器的意思。我们的U盘就是利用的这个协议开发和制作的。
遵从这个协议，可以让我们的USB从设备连接到USB Host设备上，并能够执行文件的传输(存储和读写等)。一般的操作系统都集成了这个协议的驱动，所以我们的U盘等存储设备插入到PC上时，才不用安装驱动。

二、配置支持mass storage的linux内核
在linux内核目录中执行：

	 make menuconfig ARCH=arm 

进入General Setup—>[*]configure standard kernel features
配置如下：

1. 配置支持热插拔
   

2. 配置SCSI
   
   进行如下配置:
   

3. 配置USB支持
   
   配置如下：
   

4. 配置文件系统
   （1）DOS配置如下
   
   （2）Partition Type(分区表)配置如下：
   
   （3）Native Language(语言支持)配置如下
   

进行内核配置完成后，重新编译内核

		make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

会在目录 arch/arm/boot/ 下生成uImage文件，之后把文件拷贝到tftpboot（tftp服务器共享目录）目录下，在uboot下执行

      	tftp  c0008000 uImage
      	bootm c0008000

进行内核下载和运行。插入u盘进行挂载和查看盘内容试验。

		[e-mail]#: mount /dev/...   /mnt/
		 [e-mail]#: cd /mnt
		 [e-mail]#:ls

USB HID（Human Interface Device）

一、USB HID介绍
USB HID：是Human Interface Device的缩写，由其名称可以了解HID设备是直接与人交互的设备，例如键盘、鼠标与游戏杆等。不过HID设备并不一定要有人机接口，只要符合HID类别规范的设备都是HID设备。

二、配置linux内核支持USB HID

在linux内核目录中执行：

	 make menuconfig ARCH=arm 

进行如下配置


进行内核配置完成后，重新编译内核

		make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

会在目录 arch/arm/boot/ 下生成uImage文件，之后把文件拷贝到tftpboot（tftp服务器共享目录）目录下，在uboot下执行

      	tftp  c0008000 uImage
      	bootm c0008000

进行内核下载和运行。插入鼠标会在 /dev/ 目录下有 mouse0 设备

RNDIS

一、RNDIS介绍

.Remote Network Driver Interface Specification，既是RemoteNDIS，既是远程网络驱动接口规范。基于USB实现RNDIS实际上就是TCP/IP over USB，就是在USB设备上跑TCP/IP，让USB设备看上去像一块网卡。

二、配置linux内核支持RNDIS
（开发板作为运行linux的设备）

可以把开发作为一块网卡开始用
具体内核配置如下：

在linux内核目录中执行：

	 make menuconfig ARCH=arm 

进行如下配置


配置完成后就可以编译内核和内核模块：

		make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
		make modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

拷贝uImage到 /home/xxx/tftpboot下

		cp arch/arm/boot/uImage /home/xxx/tftpboot/

拷贝g_ether.ko到根文件系统目录下

		cp  drivers/usb/gadget/g_ether.ko /home/xxx/miniTest/rootfs/  

之后在uboot下执行 来下载uImage和运行内核

      	tftp  c0008000 uImage
      	bootm c0008000

插入miniUSB线xia 到 PC 机，为USB安装通过相应的驱动（此时，会发现mini6410开发板USB设备是作为一块网卡来进行使用），在linux下也会发现多了一块网卡，执行

			ifconfig usb0 192.168.10.222

进行IP地址上配置，再在PC机上进行网卡IP配置（同一网段），然后就可以通过 ping 命令来进行PC 和 mini6410开发板通信了。

USB CDC/ACM

介绍
USB的CDC类是USB通信设备类 （Communication Device Class）的简称。CDC类是USB组织定义的一类专门给各种通信设备（电信通信设备和中速网络通信设备）使用的USB子类。
ACM(Abstract Control Model)
CDC/ACM其实是一种协议，通过这种协议，把USB模拟成一个串口。

配置linux内核支持CDC ACM

在linux内核目录下执行

		make menuconfig ARCH=arm

再选中USB Gadget Support

之后重新编译内核和内核模块

		make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
		make modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

之后拷贝内核和内核模块到 开发板的根目录下：

内核在 arch/arm/boot/ 目录下，内核模块为 drivers/usb/gadget/g_serial.ko

最后在开发板中安装内核模块

insmod g_serial.ko

会在 /dev/ 下多出来一个设备文件 ttyGS0
通过 ls -l /dev/ttyGS0 命令查看，如下图

最后把开发板的 miniUSB 口的线与PC机进行连接，在SecureCRT 中打开一个串口终端进行测试，测试步骤如下 gif 所示