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  • U盘固件开发指南

    千次阅读 2007-07-09 23:46:00
    U盘固件开发成为过去 当你准备开发U盘的固件时,是否心里面仍然不踏实,让这些成为过去吧。 今年年初的时候,在驱动开发上发贴《在ARM7上使用D12开发U盘的详尽技术报告》(用书名号中的字符查找,可以找到)。其中...
    让U盘固件开发成为过去

     

    当你准备开发U盘的固件时,是否心里面仍然不踏实,让这些成为过去吧。

    今年年初的时候,在驱动开发上发贴《在ARM7上使用D12开发U盘的详尽技术报告》(用书名号中的字符查找,可以找到)。其中详尽地介绍了我在ARM7 上用D12开发U盘的过程,以及所涉及到的方方面面的知识。得到了一些朋友的肯定和鼓励。从中我也体会到了帮助别人的快乐。

    后来忙于别的,不经常上驱动了,但偶尔看一下仍然有许多人遇到U盘开发中的各种各样的问题,心里觉得十分不快。因为看到还有许多人仍然在为已经不存在什么问题的内容所折磨,看到我们的技术开发者仍然处于一种单干的状态,技术交流的模式和通道仍然不畅......别人做过的工作,我们完全可以用一种合理的方式拿过来为已所用,而把精力放在更多未知的问题上的。

    后来再做U盘文件系统(即在固件中创建文件,在PC上可以读取)、USB&nbspHost(可以读写U盘)的过程中,也碰到过一些问题,在向别人征询时,有一些朋友很爽快,愿意交换彼此的源码,有一些网友则是有所保留,可能每个人都忙,别人也没有时间解答所有问题。感觉就是得到的帮助往往是模糊的,往往还隔层纸

    在驱动上发贴,总会被淹没,因此,我有一个想法,成立一个邮件组,正在做U盘碰到问题,或是准备做U盘的朋友,请给我发邮件。 frank_wang@263.net,主题注明“U盘开发”字样,我会将这些邮件收集到一个邮件组中,以后大家有什么问题,我可以抄送到所有人的邮件中,大家回信的时候,也可以回复全部,让大家共享信息。并且,我们一段时间将问题整理一次,放到驱动开发网上,作为大家的参考。我也可以考虑把 Bulk&nbspOnly和SCSI命令集响应部分的源码以合理的方式提供给大家,并乐意解答其中的问题。

    总之,我的愿望是,所有中国人,想做U盘的,让这个都不再是问题,让我们把精力放在其他更多更重要的事情上,让我们的整体水平更上层楼。我愿意为我这个愿望做些什么。同时,我也愿意跟大家交流我曾经做过的一些项目内容,比如文件系统读写,Usb-Host控制U盘等等。

    我真切地感受到初学一个东西时的感受。其实这些东西并不难,只要有一些时间,都可以搞出来,但我们有必要每个人都去花相当可观的时间么!没有必要。

    我们有时需要挑战自己,挑战我们自己的观念和心态。我希望自己可以做一个尝试。

    USB固件编程之一:固件编程的工作内容
    USB固件编程可以用以下语句来精练地进行描述:

    Device的固件编程,要搞定的是那几个端点。端点多少和配置情况受所用的Device芯片决定,具体可以看芯片资料。芯片一般提供一个中断信号,与单片机接口时,只要端点接受到数据,或发送数据成功后,便后产生中断,在固件里面,只要对些中断进行响应即可。

    当Device接收到数据时,对这些数据进行分析处理(端点0遵守标准的数据格式,其他端点受端点类型的不同,有不同的数据格式),一般来说,这些数据是主机对设备发出的请求,设备只要响应主机的这些请求即可。Device芯片发送完数据后也会产生中断,这个中断信号告诉与之接口的单片机,可以继续发送后续的数据。

    USB固件,好比一个有“妻管炎”的男人,而主机,则好是一个女管家。一般来说,主机让干啥就干啥,所以,USB固件程序的结构一般是基于中断处理的。平时,主程序做完必要的初始化工作后,就什么事也不做了,等待USB中断的产生,中断产生后,根据中断状态对相应的端点读取数据,或是向相应的端点发送数据。这一点是USB通讯协议的主-从模式先天决定的。但让人不可思议的是,这还有点象是母系氏族时期,因为,一个USB总线上,只能有一个主机,可以有多个设备,整个USB总线上通讯的协议和处理,发起与中止,基本上是主机控制的。因此,固件编程中,只要满足了主机的要求,就万事大吉了,可以确保自己的氏族中的应有地位。

    U盘固件编程之二:固件编程的几个主要部分

    在整个U盘固件中,程序从功能模块上分成两个部分:USB协议的处理和对Flash的读写.

    USB协议的处理又分成两个方面.
    一是端点0的配置过程.所有USB设备在插入USB端口时,主机都通过地址0与设备的端口0进行通讯。在这个过程中,主机发出一系列得到描述符的请求,通过这些请求,主机得到所有感兴趣的设备的描述符,从而知道设备的情况,然后通过Set&nbspAddress为设备设置一个唯一的地址,配置过程完成以后,主机就通过为设备所设定的地址与设备通讯,而不再是使用默认地址0.配置地址后,可能还要获取一次描述符,然后设置配置(Set& nbspConfiguration),之后便完成了对新插入USB总线的设备的配置过程。

    二是其他端点的数据通讯过程。在配置阶段中,主机已经知道了设备的端点的使用情况,以后,便可以通过这些端点来进行特定传输方式的通讯了。对于U盘来说,有两种传输方式,BULK&nbspONLY和CBI方式,一般使用Bulk&nbspOnly较多。这种传输方式要使用特定的Bulk 端点,然后还要为其选择一种命令集。比如UFI或SCSI,因为Bulk端点的数据没有特定的数据格式,因此,需要使用某种命令集,来约定所传数据的格式。对于U盘固件编程来讲,就是要处理BULK端点的各种数据通讯。

    除了对各个相关的端点的USB协议的处理,剩下的就是FLASH的读写问题。这里存在两个层面的问题。
    一是解决Flash读写的问题,就是说你使用的Flash,先要实现成功的读写和擦除,这部分内容,是比较成熟的,一般都使用三星公司出的K9FXX08 系列的,有16M(2808),32M(5608),64M(1208),138M(1G08)。它们的封装一致,只需要软件编程中稍做修改,便可以进行适应于另一种容量的存储器。

    第二个层面的问题,就是在U盘通讯过程中的问题了。NAND型的Flash有个特点,不可随机存取,擦除操作一次对16K的内容进行。所以,在U盘响应过程中,不可避免要对数据进行缓存。如果你的U盘方案中有较宽裕的RAM(超过16K),这个问题变得简单,只需要开一个16K的数组,把数据存到这16K 中,最后再写入Flash即可。否则,在缓冲上面是要花一些功夫的。最基本的思路是用Flash的另外一个Block做缓冲空间。

    但这种方式会引发下列问题:1、速度;2、Flash的那个用来做缓存的块将比别的块使用频度大幅上升,磨损最严重,最先坏,这影响整个Flash的寿命。在实际处理中,引入了一系列的折中方案,比如,对Write命令所写的Block号进行判断,如果是整个的数据Block,则直接擦除原有内容,将数据写入。再如,对于非整个Block的数据进行缓冲,而对于整个Block的读写,不缓冲直接写入。再就是对于前面文件分配表、目录项所在的Block进行缓冲,等等。经过这些处理,可以尽可能地提高Write的速度。

    U盘固件编程之三:合理的USB通讯调试方法和思路是成功的关键

    在介绍更多细节内容之前,我不得不谈谈我对USB调试方法的理解。

    USB通讯过程是一个动态的过程,是不太好使用硬件仿真器来设断点调试的,因为每一次USB的传输过程,都有时效要求,等待时间过长,通讯过程也就中止了。但也不排除可以巧妙地使用断点仿真的方法进行调试。但个人认为,使用串口辅助编程过程,却是一种经济有效的方法。

    所谓用串口辅助调试过程,也就是在固件代码中加入类似于Printf的语句,向串口输出一些信息。这些信息可以是几个字符(如A、B、C),或是某个变量或寄存器的值。程序运行到此处时,便会输出这些信息,借此,便可以知道:1、程序是否运行到此处;2、运行到此处时相应变量或寄存器值。这不就是硬件仿真调试的功能么?

    如果想使用这种方式来调试,在硬件上必须增加一个RS232串口电平转换芯片,而且所使用的MCU得要有串口,并且,一般要自己编写Printf函数的实现方式。这个翻翻串口控制方面的书籍,很容易就可以搞定。

    串口调试的方法,还可以推广到其他的单片机应用中,在简单系统中,它基本可以替代掉硬件仿真器,降低开发者的门槛和投资。

    在USB通讯过程中,有两个阶段,一是通过端点0完成对设备的配置,在此阶段,把从USB端点得到的数据输出到串口,就对通讯所处的阶段一目了然了。一旦完成配置阶段,Bus&nbspHound便可以粉墨登场了,因为此时,Bus&nbspHound中已经可以看到设备了,看到设备后,便可以选择设备,对主机与此设备间的通讯数据进行分析和监视。

    串口调试和Bus&nbspHound这两种手段配合使用,可以使USB通讯过程的调试更加容易。比如,刚开始时,端点0的数据量本来就少,因此,使用串口调试比较方便。而对于Bulk端点的数据传送过程,再使用串口就不太方便了,因为数据量大,串口输出的数据太多,延时会比较严重,影响USB 通讯过程,所以改用BUS&nbspHOUND来监视USB总线上的数据。这个时候很有趣的一件事情是,Bus&nbspHound在 PC机上,而串口实际上在单片机端。所以,利用这两种手段,里应外合,有助于我们确定一方发时另一方收的数据是否正确。比如,单片机上发出的一组数,将其输出到串口,然后看看Bus&nbspHound上是否收到的是这些数,如果正确,则说明硬件通讯过程没有问题,如果不正确,则说明通讯的某一方有问题,进一步可以定位此问题,排除之。

    正确的调试思路,将使调试过程事半功倍。

    比如,在调试端点0 的配置过程时,可以先用Switch...Case语句建立对于端点0的数据的分支响应,对照标准请求的数据格式,可以得到什么情况下是Get&nbspDevice&nbspDescriptor,什么时候是Get& nbspConfiguration&nbspDescriptor,每个分支处理时对应一个函数,在这个函数里向串口标志信息。这个工作完成以后,便一个一个地来处理请求,处理完一个后,主机会自动进入下一个阶段,这时,通过串口可以看到相应的状态,按步就班地一个一个处理余下的请求,即可完成端点0的设备配置过程的固件程序的编写。

    对于Bulk端点也是一样,先建立程序框架,然后再一个一个地处理请求。这种自上而下,逐步求精的思路并不稀奇,在USB调试过程中十分受用。最忌一上来就处理请求,不讲求结构,不讲求代码的条理性,最后可能弄得自己都是一头雾水。

    补充建议:在能够使用BusHound之前,使用USBCheck工具,可以逐条、逐项、随意反复地调试端点0的各项数据和设置。感觉很方便。

    U盘固件编程之四:玩转你的端点

    接上面hewx,我来谈谈端点的问题。

    前面提到过,端点是由USB设备端的接口芯片决定的。你选择了什么样的芯片,那么端点的配置情况属性就已经决定了,你只能使用将就这些特定的情况。这些端点的配置,具体要参考你所使用的接口芯片的芯片资料,比如说,端点0当然都为控制端点,其MaxPacketSize可能为8,16,32,64;端点1 可能是Bulk-In端点,2是Bulk-Out端点,其字长也有可能是8,16,32,64,但一般是64。其他端点可能有同步端点,或者同一端点既可被配置成同步传输方式,也可以工作在Bulk传输方式下,等等,不一而足。

    USB协议精妙之处就在于枚举过程。主机最初发过来的包,一定是8个字符长的。所以,你的端点的MaxPacketSize至少必须是8,能满足与主机之间最基本的通讯过程。对于主机的第一个请求Get&nbspDevice&nbspDescriptor,你也只用回复8个字符就OK 了,因为主机在第一次只对这8个字符感兴趣,在后面逐渐的获取描述符的过程中,主机逐渐得到设备使用那些端点,每个端点的最大字长(这些内容在 Endpoint&nbspDescriptor中,通过Configuration&nbspDescriptor提供)是多少,等等,总之,通过枚举,主机便知道你的端点的情况了,以后就会用这些端点来与设备进行通讯。

    对于Hewx的问题,我想是你在Endpoint&nbspDescriptor中没有正确进行端点的设置,因为,如果进行了正确的端点配置,主机是会自动通过Bulk端点来发Inquiry命令的,而不会从你说的Endpoint1(16B)来发送这一信息。而且,主机会自动对要发送的信息进行分割,每次以不高于相应端点的MaxPacketSize长度来发送。

    除了描述符中要给出正确的端点描述符的描述,有些时候在芯片中也需要设备相应的控制位,在决定你要使用哪些及如何使用这些端点,这个也得根据具体的芯片资料来设置。

    U盘固件编程之四:玩转你的端点(增补)

    对于某种设备来说,需要使用到的端点是固定的。比如说,Mass&nbspStorage设备吧,就只需要用到一个Bulk-In端点和一个 Bulk-Out端点。而不需要几个此类端点。至于到底需要几个端点,完全需要根据有关协议中的说明进行,描述符也据此进行提供,而不是没有根据地在描述符中提供许多端点。

    至于哪些端点可以做何种方式来使用,这也要看接口芯片的资料,比如,很可能,有的端点只能用作同步方式,那你就不要勉强将其用作批量方式,控制端点就只能用作控制传输方式,就不能为同步方式......搞清楚这个概念,在固件编程中才好正确地提供描述符。

    整个U盘所涉及的内容有如下一些:
    控制传输和批量传输的传输过程
    Read和Write之前的命令响应
    文件系统
    Read命令和WRite命令的响应
    容量与格式化
    速度问题
    其他问题

    先不忙说文件系统吧。我的思路是,接下来讲讲在做U盘的过程中常见的两种传输方式:控制传输和批量传输的事务处理过程。因为我们经常在处理控制端点的传输或Bulk端点的传输时,有些朋友常碰到“主机没有反应了”这样的问题,知道这两种传输方式的几个阶段,可以对传输过程更加了解,知道主机为什么会没有反应,是因为固件中没有正确响应,还是因为别的因素。

    PPS文档,最后面有USB&nbspU盘的源码流程图!这下大家应该满意了吧,由于后面去西藏,直到八月底回来,所以后面暂时不方便上网了。

     
    展开全文
  • 我收集的USB-MSC类资料,学习U盘固件开发的好资料(另需参考USB2.0规范)。 压缩包内容: MSC_BOT、UFI、SCSI等英文规范; 以及U盘固件开发、SCSI接口介绍等中文资料。
  • U盘固件开发成为过去[文章纪念] 作者:frank_wang 当你准备开发U盘的固件时,是否心里面仍然不踏实,让这些成为过去吧。 今年年初的时候,在驱动开发上发贴《在ARM7上使用D12开发U盘的详尽技术报告》。其中详尽...
    让U盘固件开发成为过去[文章纪念]
    作者:frank_wang
    当你准备开发U盘的固件时,是否心里面仍然不踏实,让这些成为过去吧。
    今年年初的时候,在驱动开发上发贴《在ARM7上使用D12开发U盘的详尽技术报告》。其中详尽地介绍了我在ARM7上用D12开发U盘的过程,以及所涉及到的方方面面的知识。得到了一些朋友的肯定和鼓励。从中我也体会到了帮助别人的快乐。后来忙于别的,不经常上驱动了,但偶尔看一下仍然有许多人遇到U盘开发中的各种各样的问题,心里觉得十分不快。因为看到还有许多人仍然在为已经不存在什么问题的内容所折磨,看到我们的技术开发者仍然处于一种单干的状态,技术交流的模式和通道仍然不畅......别人做过的工作,我们完全可以用一种合理的方式拿过来为已所用,而把精力放在更多未知的问题上的。
    后来再做U盘文件系统(即在固件中创建文件,在PC上可以读取)、USB Host(可以读写U盘)的过程中,也碰到过一些问题,在向别人征询时,有一些朋友很爽快,愿意交换彼此的源码,有一些网友则是有所保留,可能每个人都忙,别人也没有时间解答所有问题。感觉就是得到的帮助往往是模糊的,往往还隔层纸。我们一段时间将问题整理一次,放到开发网上,作为大家的参考。我也可以考虑把Bulk Only和SCSI命令集响应部分的源码以合理的方式提供给大家,并乐意解答其中的问题。
    总之,我的愿望是,所有中国人,想做U盘的,让这个都不再是问题,让我们把精力放在其他更多更重要的事情上,让我们的整体水平更上层楼。我愿意为我这个愿望做些什么。同时,我也愿意跟大家交流我曾经做过的一些项目内容,比如文件系统读写,Usb-Host控制U盘等等。
    USB固件编程之一:固件编程的工作内容USB固件编程可以用以下语句来精练地进行描述:
    Device的固件编程,要搞定的是那几个端点。端点多少和配置情况受所用的Device芯片决定,具体可以看芯片资料。芯片一般提供一个中断信号,与单片机接口时,只要端点接受到数据,或发送数据成功后,便后产生中断,在固件里面,只要对些中断进行响应即可。
    当Device接收到数据时,对这些数据进行分析处理(端点0遵守标准的数据格式,其他端点受端点类型的不同,有不同的数据格式),一般来说,这些数据是主机对设备发出的请求,设备只要响应主机的这些请求即可。Device芯片发送完数据后也会产生中断,这个中断信号告诉与之接口的单片机,可以继续发送后续的数据。
    USB固件,好比一个有“妻管炎”的男人,而主机,则好是一个女管家。一般来说,主机让干啥就干啥,所以,USB固件程序的结构一般是基于中断处理的。平时,主程序做完必要的初始化工作后,就什么事也不做了,等待USB中断的产生,中断产生后,根据中断状态对相应的端点读取数据,或是向相应的端点发送数据。这一点是USB通讯协议的主-从模
    资料来自网络。 Email: data029@126.com Tel:029 85272421 85277568
    不用电脑读写 U 盘的模块 USB118! http://www.dataie.com
    式先天决定的。但让人不可思议的是,这还有点象是母系氏族时期,因为,一个USB总线上,只能有一个主机,可以有多个设备,整个USB总线上通讯的协议和处理,发起与中止,基本上是主机控制的。因此,固件编程中,只要满足了主机的要求,就万事大吉了,可以确保自己的氏族中的应有地位。U盘固件编程之二:固件编程的几个主要部分
    在整个U盘固件中,程序从功能模块上分成两个部分:USB协议的处理和对Flash的读写.
    USB协议的处理又分成两个方面. 一是端点0的配置过程.所有USB设备在插入USB端口时,主机都通过地址0与设备的端口0进行通讯。在这个过程中,主机发出一系列得到描述符的请求,通过这些请求,主机得到所有感兴趣的设备的描述符,从而知道设备的情况,然后通过Set Address为设备设置一个唯一的地址,配置过程完成以后,主机就通过为设备所设定的地址与设备通讯,而不再是使用默认地址0.配置地址后,可能还要获取一次描述符,然后设置配置(Set Configuration),之后便完成了对新插入USB总线的设备的配置过程。
    二是其他端点的数据通讯过程。在配置阶段中,主机已经知道了设备的端点的使用情况,以后,便可以通过这些端点来进行特定传输方式的通讯了。对于U盘来说,有两种传输方式,BULK ONLY和CBI方式,一般使用Bulk Only较多。这种传输方式要使用特定的Bulk端点,然后还要为其选择一种命令集。比如UFI或SCSI,因为Bulk端点的数据没有特定的数据格式,因此,需要使用某种命令集,来约定所传数据的格式。对于U盘固件编程来讲,就是要处理BULK端点的各种数据通讯。
    除了对各个相关的端点的USB协议的处理,剩下的就是FLASH的读写问题。这里存在两个层面的问题。一是解决Flash读写的问题,就是说你使用的Flash,先要实现成功的读写和擦除,这部分内容,是比较成熟的,一般都使用三星公司出的K9FXX08系列的,有16M(2808),32M(5608),64M(1208),138M(1G08)。它们的封装一致,只需要软件编程中稍做修改,便可以进行适应于另一种容量的存储器。
    第二个层面的问题,就是在U盘通讯过程中的问题了。NAND型的Flash有个特点,不可随机存取,擦除操作一次对16K的内容进行。所以,在U盘响应过程中,不可避免要对数据进行缓存。如果你的U盘方案中有较宽裕的RAM(超过16K),这个问题变得简单,只需要开一个16K的数组,把数据存到这16K中,最后再写入Flash即可。否则,在缓冲上面是要花一些功夫的。最基本的思路是用Flash的另外一个Block做缓冲空间。
    但这种方式会引发下列问题:1、速度;2、Flash的那个用来做缓存的块将比别的块使用频度大幅上升,磨损最严重,最先坏,这影响整个Flash的寿命。在实际处理中,引入了一系列的折中方案,比如,对Write命令所写的Block号进行判断,如果是整个的数据Block,则直接擦除原有内容,将数据写入。再如,对于非整个Block的数据进行缓冲,而对于整个
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    Block的读写,不缓冲直接写入。再就是对于前面文件分配表、目录项所在的Block进行缓冲,等等。经过这些处理,可以尽可能地提高Write的速度。
    U盘固件编程之三:合理的USB通讯调试方法和思路是成功的关键
    在介绍更多细节内容之前,我不得不谈谈我对USB调试方法的理解。
    USB通讯过程是一个动态的过程,是不太好使用硬件仿真器来设断点调试的,因为每一次USB的传输过程,都有时效要求,等待时间过长,通讯过程也就中止了。但也不排除可以巧妙地使用断点仿真的方法进行调试。但个人认为,使用串口辅助编程过程,却是一种经济有效的方法。
    所谓用串口辅助调试过程,也就是在固件代码中加入类似于Printf的语句,向串口输出一些信息。这些信息可以是几个字符(如A、B、C),或是某个变量或寄存器的值。程序运行到此处时,便会输出这些信息,借此,便可以知道:1、程序是否运行到此处;2、运行到此处时相应变量或寄存器值。这不就是硬件仿真调试的功能么?
    如果想使用这种方式来调试,在硬件上必须增加一个RS232串口电平转换芯片,而且所使用的MCU得要有串口,并且,一般要自己编写Printf函数的实现方式。这个翻翻串口控制方面的书籍,很容易就可以搞定。
    串口调试的方法,还可以推广到其他的单片机应用中,在简单系统中,它基本可以替代掉硬件仿真器,降低开发者的门槛和投资。
    在USB通讯过程中,有两个阶段,一是通过端点0完成对设备的配置,在此阶段,把从USB端点得到的数据输出到串口,就对通讯所处的阶段一目了然了。一旦完成配置阶段,Bus Hound便可以粉墨登场了,因为此时,Bus Hound中已经可以看到设备了,看到设备后,便可以选择设备,对主机与此设备间的通讯数据进行分析和监视。
    串口调试和Bus Hound这两种手段配合使用,可以使USB通讯过程的调试更加容易。比如,刚开始时,端点0的数据量本来就少,因此,使用串口调试比较方便。而对于Bulk端点的数据传送过程,再使用串口就不太方便了,因为数据量大,串口输出的数据太多,延时会比较严重,影响USB通讯过程,所以改用BUS HOUND来监视USB总线上的数据。这个时候很有趣的一件事情是,Bus Hound在PC机上,而串口实际上在单片机端。所以,利用这两种手段,里应外合,有助于我们确定一方发时另一方收的数据是否正确。比如,单片机上发出的一组数,将其输出到串口,然后看看Bus Hound上是否收到的是这些数,如果正确,则说明硬件通讯过程没有问题,如果不正确,则说明通讯的某一方有问题,进一步可以定位此问题,排除之。
    正确的调试思路,将使调试过程事半功倍。
    比如,在调试端点0 的配置过程时,可以先用Switch...Case语句建立对于端点0的数据的分支响应,对照标准请求的数据格式,可以得到什么情况下是Get Device Descriptor,什么时候是Get Configuration Descriptor,每个分支处理时对应一个函数,在这个函数里向串口标志信息。这个工作完成以后,便一个一个地来处理请求,处理完一个后,主机会自动进入下
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    一个阶段,这时,通过串口可以看到相应的状态,按步就班地一个一个处理余下的请求,即可完成端点0的设备配置过程的固件程序的编写。
    对于Bulk端点也是一样,先建立程序框架,然后再一个一个地处理请求。这种自上而下,逐步求精的思路并不稀奇,在USB调试过程中十分受用。最忌一上来就处理请求,不讲求结构,不讲求代码的条理性,最后可能弄得自己都是一头雾水。U盘固件编程之四:玩转你的端点
    接上面我来谈谈端点的问题。
    前面提到过,端点是由USB设备端的接口芯片决定的。你选择了什么样的芯片,那么端点的配置情况属性就已经决定了,你只能使用将就这些特定的情况。这些端点的配置,具体要参考你所使用的接口芯片的芯片资料,比如说,端点0当然都为控制端点,其MaxPacketSize可能为8,16,32,64;端点1可能是Bulk-In端点,2是Bulk-Out端点,其字长也有可能是8,16,32,64,但一般是64。其他端点可能有同步端点,或者同一端点既可被配置成同步传输方式,也可以工作在Bulk传输方式下,等等,不一而足。
    USB协议精妙之处就在于枚举过程。主机最初发过来的包,一定是8个字符长的。所以,你的端点的MaxPacketSize至少必须是8,能满足与主机之间最基本的通讯过程。对于主机的第一个请求Get Device Descriptor,你也只用回复8个字符就OK了,因为主机在第一次只对这8个字符感兴趣,在后面逐渐的获取描述符的过程中,主机逐渐得到设备使用那些端点,每个端点的最大字长(这些内容在Endpoint Descriptor中,通过Configuration Descriptor提供)是多少,等等,总之,通过枚举,主机便知道你的端点的情况了,以后就会用这些端点来与设备进行通讯。
    对于Hewx的问题,我想是你在Endpoint Descriptor中没有正确进行端点的设置,因为,如果进行了正确的端点配置,主机是会自动通过Bulk端点来发Inquiry命令的,而不会从你说的Endpoint1(16B)来发送这一信息。而且,主机会自动对要发送的信息进行分割,每次以不高于相应端点的MaxPacketSize长度来发送。
    除了描述符中要给出正确的端点描述符的描述,有些时候在芯片中也需要设备相应的控制位,在决定你要使用哪些及如何使用这些端点,这个也得根据具体的芯片资料来设置。
    U盘固件编程之四:玩转你的端点(增补)
    对于某种设备来说,需要使用到的端点是固定的。比如说,Mass Storage设备吧,就只需要用到一个Bulk-In端点和一个Bulk-Out端点。而不需要几个此类端点。至于到底需要几个端点,完全需要根据有关协议中的说明进行,描述符也据此进行提供,而不是没有根据地在描述符中提供许多端点?
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  • U盘固件开发成为过去 2004年5月15日 作者:frank_wang  当你准备开发U盘的固件时,是否心里面仍然不踏实,让这些成为过去吧。今年年初的时候,在驱动开发上发贴《在ARM7上使用D12开发U盘的...
    让U盘固件开发成为过去
    
    2004年5月15日 作者:frank_wang 
    
            当你准备开发U盘的固件时,是否心里面仍然不踏实,让这些成为过去吧。
    
    今年年初的时候,在驱动开发上发贴《在ARM7上使用D12开发U盘的详尽技术报告》(用书名号中的字符查找,可以找到)。其中详尽地介绍了我在ARM7上用D12开发U盘的过程,以及所涉及到的方方面面的知识。得到了一些朋友的肯定和鼓励。从中我也体会到了帮助别人的快乐。
    
    后来忙于别的,不经常上驱动了,但偶尔看一下仍然有许多人遇到U盘开发中的各种各样的问题,心里觉得十分不快。因为看到还有许多人仍然在为已经不存在什么问题的内容所折磨,看到我们的技术开发者仍然处于一种单干的状态,技术交流的模式和通道仍然不畅......别人做过的工作,我们完全可以用一种合理的方式拿过来为已所用,而把精力放在更多未知的问题上的。
    
    后来再做U盘文件系统(即在固件中创建文件,在PC上可以读取)、USB Host(可以读写U盘)的过程中,也碰到过一些问题,在向别人征询时,有一些朋友很爽快,愿意交换彼此的源码,有一些网友则是有所保留,可能每个人都忙,别人也没有时间解答所有问题。感觉就是得到的帮助往往是模糊的,往往还隔层纸
    
    在驱动上发贴,总会被淹没,因此,我有一个想法,成立一个邮件组,正在做U盘碰到问题,或是准备做U盘的朋友,请给我发邮件。frank_wang@263.net,主题注明“U盘开发”字样,我会将这些邮件收集到一个邮件组中,以后大家有什么问题,我可以抄送到所有人的邮件中,大家回信的时候,也可以回复全部,让大家共享信息。并且,我们一段时间将问题整理一次,放到驱动开发网上,作为大家的参考。我也可以考虑把Bulk Only和SCSI命令集响应部分的源码以合理的方式提供给大家,并乐意解答其中的问题。
    
    总之,我的愿望是,所有中国人,想做U盘的,让这个都不再是问题,让我们把精力放在其他更多更重要的事情上,让我们的整体水平更上层楼。我愿意为我这个愿望做些什么。同时,我也愿意跟大家交流我曾经做过的一些项目内容,比如文件系统读写,Usb-Host控制U盘等等。
    
    我真切地感受到初学一个东西时的感受。其实这些东西并不难,只要有一些时间,都可以搞出来,但我们有必要每个人都去花相当可观的时间么!没有必要。
    
    我们有时需要挑战自己,挑战我们自己的观念和心态。我希望自己可以做一个尝试。
    
    USB固件编程之一:固件编程的工作内容
    USB固件编程可以用以下语句来精练地进行描述:
    
    Device的固件编程,要搞定的是那几个端点。端点多少和配置情况受所用的Device芯片决定,具体可以看芯片资料。芯片一般提供一个中断信号,与单片机接口时,只要端点接受到数据,或发送数据成功后,便后产生中断,在固件里面,只要对些中断进行响应即可。
    
    当Device接收到数据时,对这些数据进行分析处理(端点0遵守标准的数据格式,其他端点受端点类型的不同,有不同的数据格式),一般来说,这些数据是主机对设备发出的请求,设备只要响应主机的这些请求即可。Device芯片发送完数据后也会产生中断,这个中断信号告诉与之接口的单片机,可以继续发送后续的数据。
    
    USB固件,好比一个有“妻管炎”的男人,而主机,则好是一个女管家。一般来说,主机让干啥就干啥,所以,USB固件程序的结构一般是基于中断处理的。平时,主程序做完必要的初始化工作后,就什么事也不做了,等待USB中断的产生,中断产生后,根据中断状态对相应的端点读取数据,或是向相应的端点发送数据。这一点是USB通讯协议的主-从模式先天决定的。但让人不可思议的是,这还有点象是母系氏族时期,因为,一个USB总线上,只能有一个主机,可以有多个设备,整个USB总线上通讯的协议和处理,发起与中止,基本上是主机控制的。因此,固件编程中,只要满足了主机的要求,就万事大吉了,可以确保自己的氏族中的应有地位。
    
    U盘固件编程之二:固件编程的几个主要部分
    
    在整个U盘固件中,程序从功能模块上分成两个部分:USB协议的处理和对Flash的读写.
    
    USB协议的处理又分成两个方面.
    一是端点0的配置过程.所有USB设备在插入USB端口时,主机都通过地址0与设备的端口0进行通讯。在这个过程中,主机发出一系列得到描述符的请求,通过这些请求,主机得到所有感兴趣的设备的描述符,从而知道设备的情况,然后通过Set Address为设备设置一个唯一的地址,配置过程完成以后,主机就通过为设备所设定的地址与设备通讯,而不再是使用默认地址0.配置地址后,可能还要获取一次描述符,然后设置配置(Set Configuration),之后便完成了对新插入USB总线的设备的配置过程。
    
    二是其他端点的数据通讯过程。在配置阶段中,主机已经知道了设备的端点的使用情况,以后,便可以通过这些端点来进行特定传输方式的通讯了。对于U盘来说,有两种传输方式,BULK ONLY和CBI方式,一般使用Bulk Only较多。这种传输方式要使用特定的Bulk端点,然后还要为其选择一种命令集。比如UFI或SCSI,因为Bulk端点的数据没有特定的数据格式,因此,需要使用某种命令集,来约定所传数据的格式。对于U盘固件编程来讲,就是要处理BULK端点的各种数据通讯。
    
    除了对各个相关的端点的USB协议的处理,剩下的就是FLASH的读写问题。这里存在两个层面的问题。
    一是解决Flash读写的问题,就是说你使用的Flash,先要实现成功的读写和擦除,这部分内容,是比较成熟的,一般都使用三星公司出的K9FXX08系列的,有16M(2808),32M(5608),64M(1208),138M(1G08)。它们的封装一致,只需要软件编程中稍做修改,便可以进行适应于另一种容量的存储器。
    
    第二个层面的问题,就是在U盘通讯过程中的问题了。NAND型的Flash有个特点,不可随机存取,擦除操作一次对16K的内容进行。所以,在U盘响应过程中,不可避免要对数据进行缓存。如果你的U盘方案中有较宽裕的RAM(超过16K),这个问题变得简单,只需要开一个16K的数组,把数据存到这16K中,最后再写入Flash即可。否则,在缓冲上面是要花一些功夫的。最基本的思路是用Flash的另外一个Block做缓冲空间。
    
    但这种方式会引发下列问题:1、速度;2、Flash的那个用来做缓存的块将比别的块使用频度大幅上升,磨损最严重,最先坏,这影响整个Flash的寿命。在实际处理中,引入了一系列的折中方案,比如,对Write命令所写的Block号进行判断,如果是整个的数据Block,则直接擦除原有内容,将数据写入。再如,对于非整个Block的数据进行缓冲,而对于整个Block的读写,不缓冲直接写入。再就是对于前面文件分配表、目录项所在的Block进行缓冲,等等。经过这些处理,可以尽可能地提高Write的速度。
    
    U盘固件编程之三:合理的USB通讯调试方法和思路是成功的关键
    
    在介绍更多细节内容之前,我不得不谈谈我对USB调试方法的理解。
    
    USB通讯过程是一个动态的过程,是不太好使用硬件仿真器来设断点调试的,因为每一次USB的传输过程,都有时效要求,等待时间过长,通讯过程也就中止了。但也不排除可以巧妙地使用断点仿真的方法进行调试。但个人认为,使用串口辅助编程过程,却是一种经济有效的方法。
    
    所谓用串口辅助调试过程,也就是在固件代码中加入类似于Printf的语句,向串口输出一些信息。这些信息可以是几个字符(如A、B、C),或是某个变量或寄存器的值。程序运行到此处时,便会输出这些信息,借此,便可以知道:1、程序是否运行到此处;2、运行到此处时相应变量或寄存器值。这不就是硬件仿真调试的功能么?
    
    如果想使用这种方式来调试,在硬件上必须增加一个RS232串口电平转换芯片,而且所使用的MCU得要有串口,并且,一般要自己编写Printf函数的实现方式。这个翻翻串口控制方面的书籍,很容易就可以搞定。
    
    串口调试的方法,还可以推广到其他的单片机应用中,在简单系统中,它基本可以替代掉硬件仿真器,降低开发者的门槛和投资。
    
    在USB通讯过程中,有两个阶段,一是通过端点0完成对设备的配置,在此阶段,把从USB端点得到的数据输出到串口,就对通讯所处的阶段一目了然了。一旦完成配置阶段,Bus Hound便可以粉墨登场了,因为此时,Bus Hound中已经可以看到设备了,看到设备后,便可以选择设备,对主机与此设备间的通讯数据进行分析和监视。
    
    串口调试和Bus Hound这两种手段配合使用,可以使USB通讯过程的调试更加容易。比如,刚开始时,端点0的数据量本来就少,因此,使用串口调试比较方便。而对于Bulk端点的数据传送过程,再使用串口就不太方便了,因为数据量大,串口输出的数据太多,延时会比较严重,影响USB通讯过程,所以改用BUS HOUND来监视USB总线上的数据。这个时候很有趣的一件事情是,Bus Hound在PC机上,而串口实际上在单片机端。所以,利用这两种手段,里应外合,有助于我们确定一方发时另一方收的数据是否正确。比如,单片机上发出的一组数,将其输出到串口,然后看看Bus Hound上是否收到的是这些数,如果正确,则说明硬件通讯过程没有问题,如果不正确,则说明通讯的某一方有问题,进一步可以定位此问题,排除之。
    
    正确的调试思路,将使调试过程事半功倍。
    
    比如,在调试端点0 的配置过程时,可以先用Switch...Case语句建立对于端点0的数据的分支响应,对照标准请求的数据格式,可以得到什么情况下是Get Device Descriptor,什么时候是Get Configuration Descriptor,每个分支处理时对应一个函数,在这个函数里向串口标志信息。这个工作完成以后,便一个一个地来处理请求,处理完一个后,主机会自动进入下一个阶段,这时,通过串口可以看到相应的状态,按步就班地一个一个处理余下的请求,即可完成端点0的设备配置过程的固件程序的编写。
    
    对于Bulk端点也是一样,先建立程序框架,然后再一个一个地处理请求。这种自上而下,逐步求精的思路并不稀奇,在USB调试过程中十分受用。最忌一上来就处理请求,不讲求结构,不讲求代码的条理性,最后可能弄得自己都是一头雾水。
    
    补充建议:在能够使用BusHound之前,使用USBCheck工具,可以逐条、逐项、随意反复地调试端点0的各项数据和设置。感觉很方便。
    
    U盘固件编程之四:玩转你的端点
    
    接上面hewx,我来谈谈端点的问题。
    
    前面提到过,端点是由USB设备端的接口芯片决定的。你选择了什么样的芯片,那么端点的配置情况属性就已经决定了,你只能使用将就这些特定的情况。这些端点的配置,具体要参考你所使用的接口芯片的芯片资料,比如说,端点0当然都为控制端点,其MaxPacketSize可能为8,16,32,64;端点1可能是Bulk-In端点,2是Bulk-Out端点,其字长也有可能是8,16,32,64,但一般是64。其他端点可能有同步端点,或者同一端点既可被配置成同步传输方式,也可以工作在Bulk传输方式下,等等,不一而足。
    
    USB协议精妙之处就在于枚举过程。主机最初发过来的包,一定是8个字符长的。所以,你的端点的MaxPacketSize至少必须是8,能满足与主机之间最基本的通讯过程。对于主机的第一个请求Get Device Descriptor,你也只用回复8个字符就OK了,因为主机在第一次只对这8个字符感兴趣,在后面逐渐的获取描述符的过程中,主机逐渐得到设备使用那些端点,每个端点的最大字长(这些内容在Endpoint Descriptor中,通过Configuration Descriptor提供)是多少,等等,总之,通过枚举,主机便知道你的端点的情况了,以后就会用这些端点来与设备进行通讯。
    
    对于Hewx的问题,我想是你在Endpoint Descriptor中没有正确进行端点的设置,因为,如果进行了正确的端点配置,主机是会自动通过Bulk端点来发Inquiry命令的,而不会从你说的Endpoint1(16B)来发送这一信息。而且,主机会自动对要发送的信息进行分割,每次以不高于相应端点的MaxPacketSize长度来发送。
    
    除了描述符中要给出正确的端点描述符的描述,有些时候在芯片中也需要设备相应的控制位,在决定你要使用哪些及如何使用这些端点,这个也得根据具体的芯片资料来设置。
    
    U盘固件编程之四:玩转你的端点(增补)
    
    对于某种设备来说,需要使用到的端点是固定的。比如说,Mass Storage设备吧,就只需要用到一个Bulk-In端点和一个Bulk-Out端点。而不需要几个此类端点。至于到底需要几个端点,完全需要根据有关协议中的说明进行,描述符也据此进行提供,而不是没有根据地在描述符中提供许多端点。
    
    至于哪些端点可以做何种方式来使用,这也要看接口芯片的资料,比如,很可能,有的端点只能用作同步方式,那你就不要勉强将其用作批量方式,控制端点就只能用作控制传输方式,就不能为同步方式......搞清楚这个概念,在固件编程中才好正确地提供描述符。
    
    整个U盘所涉及的内容有如下一些:
    控制传输和批量传输的传输过程
    Read和Write之前的命令响应
    文件系统
    Read命令和WRite命令的响应
    容量与格式化
    速度问题
    其他问题
    
    先不忙说文件系统吧。我的思路是,接下来讲讲在做U盘的过程中常见的两种传输方式:控制传输和批量传输的事务处理过程。因为我们经常在处理控制端点的传输或Bulk端点的传输时,有些朋友常碰到“主机没有反应了”这样的问题,知道这两种传输方式的几个阶段,可以对传输过程更加了解,知道主机为什么会没有反应,是因为固件中没有正确响应,还是因为别的因素。
    
    PPS文档,最后面有USB U盘的源码流程图!这下大家应该满意了吧,由于后面去西藏,直到八月底回来,所以后面暂时不方便上网了。
    
    http://www.driverdevelop.com/forum/upload/frank_wang/2003-08-01_USB通讯若干问题探讨.rar
    
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  • U盘固件程序設計論文

    2012-07-12 14:06:59
    文章為湖南某大學某同學的畢業論文,中間介紹到USB的枚舉,個人覺得蠻好的,與大家分享一下!
  • 自己做的小U盘,采用ATMEGA16 + CH375 + AT24C256,包括CH375的USB协议处理部分、海量存储协议处理部分以及EEPROM读写部分。程序注释非常详尽,非常适合初学者学习使用。程序是一个Avrstudio工程,使用的是GCC编译器...
  • U盘固件开发成为过去

    千次阅读 2008-12-25 10:08:00
    当你准备开发U盘固件时,是否心里面仍然不踏实,让这些成为过去吧。 今年年初的时候,在驱动开发上发贴《在ARM7上使用D12开发U盘的详尽技术报告》(用书名号中的字符查找,可以找到)。其中详尽地介绍了我在ARM7...
    当你准备开发U盘的固件时,是否心里面仍然不踏实,让这些成为过去吧。
    

     

    今年年初的时候,在驱动开发上发贴《在ARM7上使用D12开发U盘的详尽技术报告》(用书名号中的字符查找,可以找到)。其中详尽地介绍了我在ARM7上用D12开发U盘的过程,以及所涉及到的方方面面的知识。得到了一些朋友的肯定和鼓励。从中我也体会到了帮助别人的快乐。

     

    后来忙于别的,不经常上驱动了,但偶尔看一下仍然有许多人遇到U盘开发中的各种各样的问题,心里觉得十分不快。因为看到还有许多人仍然在为已经不存在什么问题的内容所折磨,看到我们的技术开发者仍然处于一种单干的状态,技术交流的模式和通道仍然不畅......别人做过的工作,我们完全可以用一种合理的方式拿过来为已所用,而把精力放在更多未知的问题上的。

     

    后来再做U盘文件系统(即在固件中创建文件,在PC上可以读取)、USB Host(可以读写U盘)的过程中,也碰到过一些问题,在向别人征询时,有一些朋友很爽快,愿意交换彼此的源码,有一些网友则是有所保留,可能每个人都忙,别人也没有时间解答所有问题。感觉就是得到的帮助往往是模糊的,往往还隔层纸

     

    在驱动上发贴,总会被淹没,因此,我有一个想法,成立一个邮件组,正在做U盘碰到问题,或是准备做U盘的朋友,请给我发邮件。frank_wang@263.net,主题注明“U盘开发”字样,我会将这些邮件收集到一个邮件组中,以后大家有什么问题,我可以抄送到所有人的邮件中,大家回信的时候,也可以回复全部,让大家共享信息。并且,我们一段时间将问题整理一次,放到驱动开发网上,作为大家的参考。我也可以考虑把Bulk Only和SCSI命令集响应部分的源码以合理的方式提供给大家,并乐意解答其中的问题。

     

    总之,我的愿望是,所有中国人,想做U盘的,让这个都不再是问题,让我们把精力放在其他更多更重要的事情上,让我们的整体水平更上层楼。我愿意为我这个愿望做些什么。同时,我也愿意跟大家交流我曾经做过的一些项目内容,比如文件系统读写,Usb-Host控制U盘等等。

     

    USB固件编程之一:固件编程的工作内容

    USB固件编程可以用以下语句来精练地进行描述:

     

    Device的固件编程,要搞定的是那几个端点。端点多少和配置情况受所用的Device芯片决定,具体可以看芯片资料。芯片一般提供一个中断信号,与单片机接口时,只要端点接受到数据,或发送数据成功后,便后产生中断,在固件里面,只要对些中断进行响应即可。

     

    当Device接收到数据时,对这些数据进行分析处理(端点0遵守标准的数据格式,其他端点受端点类型的不同,有不同的数据格式),一般来说,这些数据是主机对设备发出的请求,设备只要响应主机的这些请求即可。Device芯片发送完数据后也会产生中断,这个中断信号告诉与之接口的单片机,可以继续发送后续的数据。

     

    USB固件,好比一个有“妻管炎”的男人,而主机,则好是一个女管家。一般来说,主机让干啥就干啥,所以,USB固件程序的结构一般是基于中断处理的。平时,主程序做完必要的初始化工作后,就什么事也不做了,等待USB中断的产生,中断产生后,根据中断状态对相应的端点读取数据,或是向相应的端点发送数据。这一点是USB通讯协议的主-从模式先天决定的。但让人不可思议的是,这还有点象是母系氏族时期,因为,一个USB总线上,只能有一个主机,可以有多个设备,整个USB总线上通讯的协议和处理,发起与中止,基本上是主机控制的。因此,固件编程中,只要满足了主机的要求,就万事大吉了,可以确保自己的氏族中的应有地位。

     

    U盘固件编程之二:固件编程的几个主要部分

     

    在整个U盘固件中,程序从功能模块上分成两个部分:USB协议的处理和对Flash的读写.

     

    USB协议的处理又分成两个方面.

    一是端点0的配置过程.所有USB设备在插入USB端口时,主机都通过地址0与设备的端口0进行通讯。在这个过程中,主机发出一系列得到描述符的请求,通过这些请求,主机得到所有感兴趣的设备的描述符,从而知道设备的情况,然后通过Set Address为设备设置一个唯一的地址,配置过程完成以后,主机就通过为设备所设定的地址与设备通讯,而不再是使用默认地址0.配置地址后,可能还要获取一次描述符,然后设置配置(Set Configuration),之后便完成了对新插入USB总线的设备的配置过程。

     

    二是其他端点的数据通讯过程。在配置阶段中,主机已经知道了设备的端点的使用情况,以后,便可以通过这些端点来进行特定传输方式的通讯了。对于U盘来说,有两种传输方式,BULK ONLY和CBI方式,一般使用Bulk Only较多。这种传输方式要使用特定的Bulk端点,然后还要为其选择一种命令集。比如UFI或SCSI,因为Bulk端点的数据没有特定的数据格式,因此,需要使用某种命令集,来约定所传数据的格式。对于U盘固件编程来讲,就是要处理BULK端点的各种数据通讯。

     

    除了对各个相关的端点的USB协议的处理,剩下的就是FLASH的读写问题。这里存在两个层面的问题。

    一是解决Flash读写的问题,就是说你使用的Flash,先要实现成功的读写和擦除,这部分内容,是比较成熟的,一般都使用三星公司出的K9FXX08系列的,有16M(2808),32M(5608),64M(1208),138M(1G08)。它们的封装一致,只需要软件编程中稍做修改,便可以进行适应于另一种容量的存储器。

     

    第二个层面的问题,就是在U盘通讯过程中的问题了。NAND型的Flash有个特点,不可随机存取,擦除操作一次对16K的内容进行。所以,在U盘响应过程中,不可避免要对数据进行缓存。如果你的U盘方案中有较宽裕的RAM(超过16K),这个问题变得简单,只需要开一个16K的数组,把数据存到这16K中,最后再写入Flash即可。否则,在缓冲上面是要花一些功夫的。最基本的思路是用Flash的另外一个Block做缓冲空间。

     

    但这种方式会引发下列问题:1、速度;2、Flash的那个用来做缓存的块将比别的块使用频度大幅上升,磨损最严重,最先坏,这影响整个Flash的寿命。在实际处理中,引入了一系列的折中方案,比如,对Write命令所写的Block号进行判断,如果是整个的数据Block,则直接擦除原有内容,将数据写入。再如,对于非整个Block的数据进行缓冲,而对于整个Block的读写,不缓冲直接写入。再就是对于前面文件分配表、目录项所在的Block进行缓冲,等等。经过这些处理,可以尽可能地提高Write的速度。

     

    U盘固件编程之三:合理的USB通讯调试方法和思路是成功的关键

     

    在介绍更多细节内容之前,我不得不谈谈我对USB调试方法的理解。

     

    USB通讯过程是一个动态的过程,是不太好使用硬件仿真器来设断点调试的,因为每一次USB的传输过程,都有时效要求,等待时间过长,通讯过程也就中止了。但也不排除可以巧妙地使用断点仿真的方法进行调试。但个人认为,使用串口辅助编程过程,却是一种经济有效的方法。

     

    所谓用串口辅助调试过程,也就是在固件代码中加入类似于Printf的语句,向串口输出一些信息。这些信息可以是几个字符(如A、B、C),或是某个变量或寄存器的值。程序运行到此处时,便会输出这些信息,借此,便可以知道:1、程序是否运行到此处;2、运行到此处时相应变量或寄存器值。这不就是硬件仿真调试的功能么?

     

    如果想使用这种方式来调试,在硬件上必须增加一个RS232串口电平转换芯片,而且所使用的MCU得要有串口,并且,一般要自己编写Printf函数的实现方式。这个翻翻串口控制方面的书籍,很容易就可以搞定。

     

    串口调试的方法,还可以推广到其他的单片机应用中,在简单系统中,它基本可以替代掉硬件仿真器,降低开发者的门槛和投资。

     

    在USB通讯过程中,有两个阶段,一是通过端点0完成对设备的配置,在此阶段,把从USB端点得到的数据输出到串口,就对通讯所处的阶段一目了然了。一旦完成配置阶段,Bus Hound便可以粉墨登场了,因为此时,Bus Hound中已经可以看到设备了,看到设备后,便可以选择设备,对主机与此设备间的通讯数据进行分析和监视。

     

    串口调试和Bus Hound这两种手段配合使用,可以使USB通讯过程的调试更加容易。比如,刚开始时,端点0的数据量本来就少,因此,使用串口调试比较方便。而对于Bulk端点的数据传送过程,再使用串口就不太方便了,因为数据量大,串口输出的数据太多,延时会比较严重,影响USB通讯过程,所以改用BUS HOUND来监视USB总线上的数据。这个时候很有趣的一件事情是,Bus Hound在PC机上,而串口实际上在单片机端。所以,利用这两种手段,里应外合,有助于我们确定一方发时另一方收的数据是否正确。比如,单片机上发出的一组数,将其输出到串口,然后看看Bus Hound上是否收到的是这些数,如果正确,则说明硬件通讯过程没有问题,如果不正确,则说明通讯的某一方有问题,进一步可以定位此问题,排除之。

     

    正确的调试思路,将使调试过程事半功倍。

     

    比如,在调试端点0 的配置过程时,可以先用Switch...Case语句建立对于端点0的数据的分支响应,对照标准请求的数据格式,可以得到什么情况下是Get Device Descriptor,什么时候是Get Configuration Descriptor,每个分支处理时对应一个函数,在这个函数里向串口标志信息。这个工作完成以后,便一个一个地来处理请求,处理完一个后,主机会自动进入下一个阶段,这时,通过串口可以看到相应的状态,按步就班地一个一个处理余下的请求,即可完成端点0的设备配置过程的固件程序的编写。

     

    对于Bulk端点也是一样,先建立程序框架,然后再一个一个地处理请求。这种自上而下,逐步求精的思路并不稀奇,在USB调试过程中十分受用。最忌一上来就处理请求,不讲求结构,不讲求代码的条理性,最后可能弄得自己都是一头雾水。

     

    U盘固件编程之四:玩转你的端点

     

    接上面hewx,我来谈谈端点的问题。

     

    前面提到过,端点是由USB设备端的接口芯片决定的。你选择了什么样的芯片,那么端点的配置情况属性就已经决定了,你只能使用将就这些特定的情况。这些端点的配置,具体要参考你所使用的接口芯片的芯片资料,比如说,端点0当然都为控制端点,其MaxPacketSize可能为8,16,32,64;端点1可能是Bulk-In端点,2是Bulk-Out端点,其字长也有可能是8,16,32,64,但一般是64。其他端点可能有同步端点,或者同一端点既可被配置成同步传输方式,也可以工作在Bulk传输方式下,等等,不一而足。

     

    USB协议精妙之处就在于枚举过程。主机最初发过来的包,一定是8个字符长的。所以,你的端点的MaxPacketSize至少必须是8,能满足与主机之间最基本的通讯过程。对于主机的第一个请求Get Device Descriptor,你也只用回复8个字符就OK了,因为主机在第一次只对这8个字符感兴趣,在后面逐渐的获取描述符的过程中,主机逐渐得到设备使用那些端点,每个端点的最大字长(这些内容在Endpoint Descriptor中,通过Configuration Descriptor提供)是多少,等等,总之,通过枚举,主机便知道你的端点的情况了,以后就会用这些端点来与设备进行通讯。

     

    对于Hewx的问题,我想是你在Endpoint Descriptor中没有正确进行端点的设置,因为,如果进行了正确的端点配置,主机是会自动通过Bulk端点来发Inquiry命令的,而不会从你说的Endpoint1(16B)来发送这一信息。而且,主机会自动对要发送的信息进行分割,每次以不高于相应端点的MaxPacketSize长度来发送。

     

    除了描述符中要给出正确的端点描述符的描述,有些时候在芯片中也需要设备相应的控制位,在决定你要使用哪些及如何使用这些端点,这个也得根据具体的芯片资料来设置。

     

    U盘固件编程之四:玩转你的端点(增补)

     

    对于某种设备来说,需要使用到的端点是固定的。比如说,Mass Storage设备吧,就只需要用到一个Bulk-In端点和一个Bulk-Out端点。而不需要几个此类端点。至于到底需要几个端点,完全需要根据有关协议中的说明进行,描述符也据此进行提供,而不是没有根据地在描述符中提供许多端点。

     

    至于哪些端点可以做何种方式来使用,这也要看接口芯片的资料,比如,很可能,有的端点只能用作同步方式,那你就不要勉强将其用作批量方式,控制端点就只能用作控制传输方式,就不能为同步方式......搞清楚这个概念,在固件编程中才好正确地提供描述符。

     

    整个U盘所涉及的内容有如下一些:

    控制传输和批量传输的传输过程

    <SPAN lang=EN-US style="FONT-SIZE

    展开全文
  • AN3990 stm32通过U盘更新固件,基于STM32F4 ST提供说明
  • 源:STM32 IAP 固件升级设计/U盘升级固件 固件升级的基本思路是: 将stm32 的flash划分为两个区域: 1.Bootloader区:存放bootloader的代码,bootloader代码完成的主要功能就是,判断外部条件,如果需要更新固件...
  • stm32模拟U盘更新固件,bootload大小为11k,带app固件加密检查,配套PC端加密软件。完全源码共享,请支持山木智能
  • 一般升级方式可以选择使用FTP服务器,但也可以选择使用U盘来进行升级操作,当然前提是设备支持U盘升级固件。 本文档中会展示,使用U盘对博科导向器DCX8514设备,将其固件版本由v7.2.1d升级到v7.4.2a的操作。内容仅供...
  • 量产U盘用的.请注意是 金士顿 DT101 的U盘哦!不要找错了
  • 软件介绍: 萤火虫SMI3255ENA1的固件SM3255ENA1ISP.BIN。固件即firmware,是量六的时候用download ISP更新固件,看日期是去年发布的。
  • 总体思路是,由于u盘启动ubuntu后系统分区的可读写空间有限,这里我们把待刷固件放在物理硬盘上,让刷机固件读取物理硬盘上的固件文件。 0,拷贝CHIP-SDK,CHIP-tools,sunxi-tools到/home/ubuntu 1,通过U盘引导...
  • 该程序为基于SL811HS单片机读写U盘固件程序。
  • 海尔LD50U7000,固件U盘升级资料用于电视机不能进系统卡启动项,包含LD50U7000液晶电视的MBOOT程序,用RT809F写入MBOOT。然后再用U盘进行升级等其他操作。
  • STM32 HAL库 基于U盘模式升级固件 - IAP

    千次阅读 2021-01-29 16:41:47
    做电子产品,如果不支持固件升级,后期可能带来维护成分非常巨大,为了降低后期维护成本,引入固件升级功能是基本条件。网上这些资料一抓一大把,我这里直接说怎么使用,具体原理, 大家伙自行网上查找资料科普,...
  • 基本过程为:uboot 启动后,通过命令将U盘的的文件读取到内存中,再通过uboot 的flash 写入命令将读取到内存中的升级文件写入到flash的固定位置。 (一)usb常用命令 uboot一般支持对usb的操作命令有:start,...
  • SM3281、U盘工具、U盘量产FW、慧荣、SMI方案量产测试软件
  • 内置最截止2014年8月17号最新的固件(要求flash32M,sdram512M)适用。使用方法将压缩包里的文件全部解压到U盘根目录。bootrom 在开机检测到flash里没有BIN启动文件时,会自动查找U盘并自动启动。启动成功后再将u盘里...
  • 若量产失败或刷错固件,请以所附之固件与烧錄文件重刷,即可救回U盘具体方法:必要时应短接,让电脑重新认出U盘;而后以3.16重刷固件,再重新量产即可。.............................................................
  • 将update.zip文件放置U盘,插到盒子进行刷机,之后U盘内多了一个ROM.zip文件
  • U盘量产失败(烧入固件失败、低格失败等)的终极解决方案--原理、操作方法、亲自实践的个人心得。U盘在刷写固件失败或者量产低格失败之后,量产工具就不能正常识别U盘,此时其它任何低格工具都是无效的,电脑也是...
  • 固件分包1 海信 led40k300u原始固件 u盘格式f32 格式化后 考入文件夹TargetHis 开机按遥控减 不停的按 会进入自动升级模式

空空如也

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