嵌入式操作系统中USB双向通信的实现
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1 嵌入式操作系统中USB双向通信系统整体层次结构
嵌入式操作系统中USB双向通信系统整体层次结构如图1所示。
2.1 S1C33L11及其USB BLOCK简介
S1C33L11是EPSON公司的32位高速，低功耗，低电压MCU。他是以C33 STD 32位RISC CPU为核心，功能强大，除一般外围设备外有LCD控制器，Camera接口，JPEG编码，USB1.1功能控制器，MAC(SPI模式)接口，SmartMedia接口，还包括3个振荡电路和2个锁相环(PLL)，内置16kB RAM ，无ROM。
S1C33L11内建支持USB1.1协议的全速模式。支持控制、块、同步和中断4种传输方式，支持4个通用通道（Epr(r=a,b,c,d)）和一个控制通道(endpoint0)，并为每个通道(endpoint)提供1 kB的FIFO。
2.2 S1C33L11DMT01开发板简介
S1C33L11DMT01开发板采用S1C33L11F00A1芯片为核心，外接2 MB RAM，32 MB FLASH，还带有STN TFT 双屏彩色LCD等，此硬件环境适用于各种嵌入式操作系统的运行及多媒体手机、PDA等产品的开发。
3 USB双向通信的设计与实现
本文USB双向通信在基本传输方式上采用USB块传输［1］。他由USB初始化、USB中断处理、控制传输和块传输几部分组成［2］。在实现双向通信上，具体通信机制是：嵌入式应用程序通过读写循环队列和信号量状态与USB 硬件模块中的OUT 和IN FIFO相互通信，而USB下位机与上位机（PC）的读写通信则通过上位机对控制包的读写来实现，最后通过循环队列、信号量、控制包3者结合达到USB双向通信的目的。
3.1 USB双向通信固件程序的设计与实现
(1)循环队列
采用IN传输一个循环队列，OUT传输一个循环队列（以下简称队列），每队列动态分配32 kB。OUT队列做为OUT传输时的二级缓冲，即OUT传输时的FIFO的数据必须先放入OUT队列才能由嵌入式操作系统读写；IN队列做为IN传输时的二级缓冲，即IN传输时的FIFO数据必须来自IN队列；嵌入式操作系统只对二级缓冲进行读写，操作系统对队列的管理是采用信号量通知机制来实现。
(2)控制包
为实现双向通信，规定一种控制包格式，读控制包是在USB协议之外自定义的。
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