多种嵌入式平台通用usb20协议栈地研究和设计

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1、摘要摘要数字电视机顶盒已从最初单纯的数字电视信号接收向多功能特性转变。随着数字电视机顶盒芯片性能的不断提升，机顶盒功能不断增加，用户需要存储节目内容的需求越来越多。传统的串口、并口等不能实现实现高速、热插拔、即插即用等功能，已经不能适应交互式机顶盒的发展要求。USB2．O具有热插拔、即插即用、共享式、体积小巧、节省系统资源、灵活、低成本、高可靠性、提供电源、兼容、高速传输等优异特性，成为新一代机项盒的必然选择。本课题主要是分析和研究机顶盒采用的不同操作平台，研究可在各种嵌入式操作系统平台通用的USB2．O协议栈。通过分析windows和Linux操作系统中USB协议栈的实现情况，采

2、用层次化的设计方法进行设计。具体的工作主要有两部分，一个是设计一个通用的协议栈模型，另一个是分别在嵌入式ST-LinuX平台和sT．os21平台下分别进行调试验证其可行性。本课题以卫星数字电视机项盒系统为基础，选用意法半导体公司(STMicrotronics)提供的STi7109芯片作为嵌入式解码主芯片。作者在其中主要完成的工作及创新点包括：1、针对机顶盒的实际运用需求，采用层次化、模块化的设计方法，精简了复杂的uSB2．O协议，选取MassStorage类设备作为具体设计目标，采用C语言进行编程，设计出了一种存储类设备通用协议栈的模型。为了便于用户在不同平台等使用，本文的文件系统

3、采用FAT格式。对文件系统的操作，分别设计了查看文件，建立文件，删除文件等用户操作模块。2、本课题的软件平台是采用意法半导体公司(STMicrotronics)提供的嵌入式ST．LinuX操作系统和ST—OS2l两种操作系统。这两种系统集成了sti7109开发板需要的调试工具。本文利用通用模型在这两个系统上分别进行了调试，最后分别在两个系统上成功实现了对U盘的正确识别和文件的操作。关键词：机顶盒；USB2．O；嵌入式系统；sT—Linux；sT．OS2lABSTRACTDi昏talTVSTB(set—t叩-box)haSchaJlged丘Dmjustreceivingmeori百n

4、alsimpledi西talTVsignaltothenewtypewimmulti-如nctionalcharacteristics．Alongwiththebettcrandbettcrperfo肌aIlceoftlledi百talTVSTBdlipandincreasingf．unctionsofset-topbox，userSneedtostoremoreandmorepro伊锄s．ThetraditionalserialponaIldparallelportarenotaVailableforsomeuse，such嬲hi曲-speed，hot-swappable，plu

5、争a11d—playaIldother如nCtions，whichhaVebeeIlunabletoadaptt11erequirementsofthedeVelopmeIltofinteractivcset-topboxes。USB2．0whichishot—sw印pable，nexible，compatible，withtheshare-type，compactsize，low-CoSt，llighreliability，powersupply’higll-speed仃aJlsmission觚dmeabilityofplug百ng锄dplayin岛，saVingsyStelIl

6、resources，hasbecomemechoiceofnextgeIlerationse“-0pboxes．Thepaperhasmainlyresearcheddif衔entset-topboxplatf．onns，a11dhavestudiedgenemlUSB2．0pmtocolstackinsomeeIIlbeddedoperatingsysteIllpIatfom．nuDugIlmeanalysisofWindowsandLinu)【operatingsystemtorealizemeUSBprotoC01stack，hierarc_hicaldesignisused

7、inmeresearch．Specifically，therearetwopartsofwork，oneist0desi印acommonmodelofprotocolstack，andmeomeristoV嘶母mefeasib_ilityofdebug百ngineI】1beddedplatfomsa11dST一“nuxplatfo眦ST-OS21．IIlthissubjectmeSTi7109proVidedbySTMicr0一elec仃oIlicsisselecte