[發(fā)明專利]一種嵌入式系統(tǒng)中運行時構建USB復合設備的方法

在審

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111090427A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 馮海強
• 申請（專利權）人: 北京簡約納電子有限公司
• 主分類號: G06F8/30
• 分類號: G06F8/30;G06F9/4401;G06F13/40
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 沈留興

本發(fā)明公開了一種嵌入式系統(tǒng)中運行時構建USB復合設備的方法，使得通過抽象USB不同Class的相同屬性，以面向對象的思想，可以構建不同類下的多個對象，且實現(xiàn)不同對象之間零耦合，不管在設備枚舉期間，還是在非控制端點的通信過程中，USB核心都可以通過抽象的屬性來找到相應設備類的具體對象，從而實現(xiàn)進一步的Class協(xié)議層面的處理，這樣通過該方法，如果系統(tǒng)想要在原來兩個虛擬串口的基礎上擴展成三個虛擬串口，只需要調用一個函數添加一個類設備即可，使得該方法與其他USB驅動棧要么僅支持一個設備類，要么以在編譯時靜態(tài)修改的方式實現(xiàn)的復合設備的方式相比，可擴展性更高，且使用方式十分簡單、方便。

技術領域

本發(fā)明屬于相關嵌入式系統(tǒng)技術領域，具體涉及一種嵌入式系統(tǒng)中運行時構建USB復合設備的方法。

背景技術

在嵌入式系統(tǒng)中，USB設備已經成為比較常見的外設。由于其協(xié)議的復雜性，支持的設備Class類型比較多，所以USB設備驅動的開發(fā)也經常被看作是外設驅動接收處理步驟中比較復雜的一個?，F(xiàn)在有很多MCU廠家的產品都支持USB外設，比較常見的是ST(意法半導體)公司的STM32系列。這些MCU廠家為了方便用戶的使用，一般會開發(fā)驅動支持庫，這些庫有時也會帶有USB驅動；另外一些開源的RTOS代碼中，可能也會帶有USB驅動棧，比如zephyr等。不管是以哪種形式提供的USB驅動，研究下來，其功能都相對單一，雖然也支持很多設備類，比如CDC類、MassStorage類、HID類、AUDIO類等，但在運行時僅支持一個設備，如果想實現(xiàn)復合設備，需要開發(fā)人員手動去修改設備描述符和配置描述符，以及其他描述符。這樣的話，就無法再使用原來一個設備的情況，就等同于編譯時決定設備是否是復合設備。即便這樣，當需要在修改后的復合設備驅動接收處理步驟中，增加一個設備的時候，還要繼續(xù)手動修改描述符，這個過程非常繁瑣，而且容易出錯，增加了開發(fā)和維護的難度，代碼不具有復用性，而且耦合度高。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入式系統(tǒng)中運行時構建USB復合設備的方法，以解決上述背景技術下，不能很好的進行多個USB邏輯設備的擴展，而且方式較為復雜的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種嵌入式系統(tǒng)中運行時構建USB復合設備的方法，所述在嵌入式系統(tǒng)中，USB設備驅動棧在運行時構建一個或多個設備的方法，具體包括類對象說明、設備控制塊說明、設備接口號和端點號分配、USB設備配置或使用方法、創(chuàng)建類對象流程、USB類初始化流程、類對象控制請求處理流程、類請求如何傳遞到類對象處理、類對象的數據如何接收和類對象的數據如何發(fā)送幾個步驟中。

優(yōu)選的，所述而關于類對象的概念，以及這個創(chuàng)建類對象的過程是本專利的重點。所謂類對象，是取自面向對象語言的概念，我們把CDC比喻成一個面向對象語言中的一個類，它可以被實例化成很多個對象。這樣的話，比如CDC是一個實現(xiàn)虛擬串口類，一個CDC類對象則表示一個實際的虛擬串口。如果有多個CDC類對象，則表示最終USB設備在USB Host端看到的是多個虛擬串口，而且可以同時使用。

A、類對象數據結構

每個類對象對應一個USBD_Class_Object_t結構體，其定義如下：

結構體成員說明如下：

類對象方法

B.1類對象初始化方法

該方法在創(chuàng)建一個類對象后使用，用于初始化類對象所屬類的類型，以及在該類中的對象編號，如下代碼所示：

函數參數說明：