Linux-USB驱动实验

USB 是很常用的接口，目前大多数的设备都是 USB 接口的，比如鼠标、键盘、USB 摄像头等，我们在实际开发中也常常遇到 USB 接口的设备，本章我们就来学习一下如何使能 Linux内核自带的 USB 驱动。注意！本章并不讲解具体的 USB 开发，因为 USB 接口很复杂，不同的设备其协议也不同，这不是简简单单一章内容就能说完的，USB 驱动开发本身就是一门复杂的课程。所以，如果想要学习如何编写代码开发一个全新的 USB 设备那就可以跳过本章。

关于USB的介绍可自行查阅相关资料。

USB 鼠标键盘测试

首先做一下 USB HOST 试验，也就是 I.MX6U-ALPHA 开发板做 USB 主机，然后外接 USB设备，比如 USB 鼠标键盘、USB 转 TTL 串口线、U 盘等设备。Linux 内核已经集成了大量的USB 设备驱动，尤其是我们常见的 USB 鼠标键盘、U 盘等，本节我们就来学习一下如何使能Linux 内核常见的 USB 设备驱动。

1、USB 鼠标键盘驱动使能

注意，NXP 官方的 Linux 内核默认已经使能了 USB 键盘鼠标驱动！

USB 鼠标键盘属于 HID 设备，内核已经集成了相应的驱动，NXP 官方提供的 linux 内核默认已经使能了 USB 鼠标键盘驱动，但是我们还要学习一下如何手动使能这些驱动。输入“make menuconfig”打开 linux 内核配置界面，首先打开 HID 驱动，按照如下路径到相应的配置项目：

HID是Human Interface Device（人机接口设备）的缩写，指那些直接与人交互的USB设备，如键盘、鼠标和游戏杆等。这些设备通过USB接口与计算机连接，实现数据的输入和输出。

接下来需要使能 USB 键盘和鼠标驱动，配置路径如下：

大家可以将光标放到图 67.4.1.2 中“USB HID Transport layer”这一行，然后按下“?”键打开对应的帮助信息就可以看到对于这个配置项的描述，简单总结一下：

此选项对应配置项就是 CONFIG_USB_HID，也就是 USB 接口的 HID 设备。如果要使用USB 接口的 keyboards(键盘)、mice(鼠标)、joysticks(摇杆)、graphic tablets(绘图板)等其他的 HID设备，那么就需要选中“USB HID Transport layer”。但是要注意一点，此驱动和 HIDBP(Boot Protocol)键盘、鼠标的驱动不能一起使用！所以大家要是在网上查阅 linux 内核 USB 键盘鼠标驱动的时候，发现推荐使用“USB HIDBP Keyboard (simple Boot) support”和“USB HIDBP Mouse(simple Boot) support”这两个配置项的时候也不要觉得教程这里写错了。

测试 USB 鼠标和键盘

完成以后重新编译 linux 内核并且使用得到的 zImage 启动开发板。启动以后插入 USB 鼠标，会有如图 67.4.1.3 所示的提示信息：

从图 67.4.1.3 可以看出，系统检测到了 Logitech(罗技)的鼠标，如果成功驱动的话就会在/dev/input 目录下生成一个名为eventX(X=0,1,2,3…)的文件，这个就是我们前面讲的输入子系统，鼠标和键盘都是作为输入子系统设备的。笔者这里对应的就是/dev/input/event3 这个设备，使用如下命令查看鼠标的原始输入值，结果如图 67.4.1.4 所示：

图 67.4.1.4 就是鼠标作为输入子系统设备的原始输入值，这里就不去分析了，我们在移植GUI 图形库以后就可以直接使用鼠标，比如 QT 等。

注意，有些鼠标可能会出现隔一段时间自动断开重连的现象，比如我测试的电脑城送的几块钱的罗技鼠标就会这样，我用 NXP 官方的 EVK 开发板测试也有这个问题！我自己用的雷蛇鼠标就不会有这种现象。但是，如果你一直使用这个鼠标，比如用 hexdump 命令一直查看鼠标上报值，或者在 QT 里面一直使用鼠标，那么这些鼠标就不会自动断开并重连。

最后再来测试一下 USB 键盘，屏幕已经驱动起来了，所以我们可以直接将屏幕作为终端，然后接上键盘直接输入命令来进行各种操作。首先将屏幕设置为控制台，打开开发板根文件系统中的/etc/inittab 文件，然后在里面加入下面这一行：

tty1::askfirst:-/bin/sh

完成以后重启开发板，此时屏幕就会作为终端控制台，会有“Please press Enter to activate this console.”这样提示，如图 67.4.1.5 所示：

接上键盘，然后根据图 67.4.1.5 中的提示，按下键盘上的 Enter(回车)键即可使能 LCD 屏幕控制台，然后我们就可以输入各种命令来执行相应的操作，如图 67.4.1.6 所示：

U盘实验

注意，NXP 官方的 Linux 内核默认已经使能了 U 盘！

NXP 提供的 Linux 内核默认也已经使能了 U 盘驱动，因此我们可以直接插上去使用。但是我们还是需要学习一下如何手动配置 Linux 内核，使能 U 盘驱动。

使能 U 盘驱动

U 盘使用 SCSI 协议，因此要先使能 Linux 内核中的 SCSI 协议，配置路径如下：

结果如图 67.4.2.1 所示：

我们还需要使能 USB Mass Storage，也就是 USB 接口的大容量存储设备，配置路径如下：

U 盘测试

准备好一个 U 盘，注意 U 盘要为 FAT32 格式的！NTFS 和 exFAT 由于版权问题所以在 Linux下支持的不完善，操作的话可能会有问题，比如只能读，不能写或者无法识别等。准备好以后将 U 盘插入到开发板 USB HUB 扩展出来的 HOST 接口上，此时会输出如图 67.4.2.3 所示信息：

从图 67.4.2.3 可以看出，系统检测到 U 盘插入，大小为 32GB，对应的设备文件为/dev/sda和/dev/sda1，大家可以查看一下/dev 目录下有没有 sda 和 sda1 这两个文件。/dev/sda 是整个 U盘，/dev/sda1 是 U 盘的第一个分区，我们一般使用 U 盘的时候都是只有一个分区。要想访问 U盘我们需要先对 U 盘进行挂载，理论上挂载到任意一个目录下都可以，这里我创建一个/mnt/usb_disk 目录，然后将 U 盘挂载到/mnt/usb_disk 目录下，命令如下：

-t 指定挂载所使用的文件系统类型，这里设置为 vfat，也就是 FAT 文件系统，“-o iocharset”设置硬盘编码格式为 utf8，否则的话 U 盘里面的中文会显示乱码！

挂载成功以后进入到/mnt/usb_disk 目录下，输入 ls 命令查看 U 盘文件，如图 67.4.2.4 所示：

至此 U 盘就能正常读写操作了，直接对/mnt/usb_disk 目录进行操作就行了。如果要拔出 U盘要执行一个 sync 命令进行同步，然后在使用 unmount 进行 U 盘卸载，命令如下所示：

关于 USB 驱动就讲解到这里，本章并没有深入到 USB 驱动具体编写方式，只是对 USB 的协议做了简单的介绍，后面讲解了一下 Linux 内核自带的 USB HOST 和 DEVICE 驱动的使用，Linux 内核已经集成了大量的 USB 设备驱动，至于其他特殊的就需要具体情况具体分析了，比如本教程后面讲解的 USB WIFI 和 4G 模块驱动。