嵌入式Linux中IrDA协议和USB-IrDA驱动研究及实现

摘要

本论文基于CEDP项目(通用嵌入式开发平台)中的红外无线数据通信(IrDA)子系统的研发工作，讨论嵌入式Linux中IrDA协议栈、设备驱动及OBEX应用的设计与实现。 IrDA的基础协议已发展到比较成熟的阶段，正被广泛应用到家电、工控诸多领域。但是，在当前Linux操作系统、32位嵌入式技术大发展的背景下，出现了一个新课题，即“在嵌入式Linux中实现IrDA子系统”。作者认为该课题可分解为： ◆在Linux上实现通用的IrDA协议栈 ◆针对嵌入式的特定需求定制IrDA协议栈 ◆设计并实现IrDA设备驱动 ◆设计并实现了基于IrDA的应用 本文将就以上四个子课题逐个展开讨论。相应地，本论文的主要工作内容概括如下： 1)跟踪Linux上通用IrDA协议栈实现进展，对该实现进行了深入分析，并与原标准作对比；通过对协议栈的实现进行研究改进，在IrLAP层作了Socket调度处理，使得传输速率特别是单向传输速率得到有效提高，达到原来2倍以上；在研究速率协商机制的基础上，借用了汽车变速箱的概念提出IrDA变速箱的构想。 2)针对嵌入式的特定需求的定制策略，并据此为CEDP系统定制了一个IrDA协议栈；针对CEDP特定情况作了省电优化、TTP协议层精简，减少内存消耗的具体措施。 3)为CEDP设计并实现了基于USB接口扩展的IrDA设备驱动框架，在该框架中进一步实现了两个USB-IrDA设备驱动。在实现设备驱动的过程中，有效解决了CEDP特有的分包和死锁问题等。 4)为CEDP设计并实现了OBEX：IrXfer应用原型。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1嵌入式软件技术的现状与发展动向

1.1.1 IrDA通讯技术的发展

1.1.2 IrDA在嵌入式系统中的应用

1.1.3基于Linux的IrDA子系统

1.2课题背景

1.3本文主要工作

1.4论文结构

第二章的LINUX下IRDA协议栈研究和改进

2.1 IRDA概述

2.2IRDA速率下降的优化改进

2.2.1速率下降分析

2.2.2 Socket轮询调度解决方案

2.2.3验证改进效果

2.3增加IrDA变速箱机制探索

2.4 Windows系统IrDA问题调查

2.5小结

第三章CEDPI RDA子系统

3.1嵌入式开发和调试环境

3.2 CEDP系统开发要求

3.3 CEDP中IRDA子系统的实现

3.3.1 IrComm协议

3.3.2 IrSocket协议

3.3.3 IrOBEX仂议

3.4 CEDP中的IRDA协议栈

3.4.1 TinyTP协议定制

3.4.2省电优化

3.4.3减小内存消耗提高稳定性

3.5小结

第四章IRDA设备驱动层

4.1CEDP设备驱动程序

4.1.1 CEDPIrDA硬件驱动架构

4.2 CEDP中USB-IRDA设备驱动的实现

4.2.1模块结构

4.2.2 USB设备的结构

4.2.3初始化

4.2.4发送和接收

4.2.5中断

4.2.6时钟

4.2.7硬件发送忙时的处理

4.2.8流量控制(flow control)

4.3IRDA子系统在CEDP的配置

4.3.1 USBIrDA配置

4.3.2编译

4.3.3工具包以及配置的实现

4.4本章小结

第五章设计并实现OBEXXFER应用原型

5.1功能设计

5.2详细设计

5.2.1 IrOBEX状态机转换

5.2.2 IrOBEX传输建立过程

5.2.3需求细化

5.3测试策略

5.3.1功能测试

5.4小结

结论

参考文献

致谢

附录A攻读学位期间发表的论文