基於 OHCI 的 USB 主機開發（一）：專案背景與知識體系

專案背景

• 主控 CPU：AT91RM9200（ARM920T 核心）
• 任務：利用內建 USB Host 控制器訪問 U 盤，按上層指令將數據寫入指定檔案
• 約束：無額外 USB 專用控制芯片、裸機運行（無 OS）、需穩定可靠高效、不影響主迴圈其他任務

裸機開發的取捨

十餘年嵌入式開發從未使用任何 RTOS。優點：系統極簡、完全可控、問題定位快；缺點：移植性差、通用代碼需重寫。但針對專案複雜度，**裸機反而更清晰**——無驅動加載、無 OS API 呼叫、直接面向 OHCI 寄存器與協議，理解深度更高。

讀者預備知識清單

1. USB 介面基礎（端點、傳輸類型、枚舉流程）
2. USB 協議層通訊流程（Token/Data/Handshake 階段）
3. USB 主機對設備管理流程（地址分配、配置選擇）
4. OHCI 標準—— AT91RM9200 USB Host 操作規範核心
5. Mass Storage Bulk-Only 協議—— U 盤訪問命令傳輸封裝
6. UFI 命令集—— 讀寫扇區、驗證媒體等 SCSI 簡化指令
7. FAT16/32 檔案系統—— 目錄項、FAT 表、簇鏈操作

上述內容將在後續章節按需展開，建議預先閱讀相關規範文檔。

核心參考資料

1. Open Host Controller Interface Specification for USB (Compaq, FTP 可獲取)
2. ARM 嵌入式系統軟件開發實例（周立功等，北航出版社）
3. USB 2.0 應用系統開發實例精選（廖濟林，電子工業出版社）
4. Universal Serial Bus Mass Storage Class Bulk-Only Transport
5. Universal Serial Bus Mass Storage Class UFI Command Specification
6. Microsoft Extensible Firmware Initiative FAT32 Specification（FAT16 相容）

系列規劃

本系列將按軟體分層架構逐層講解：硬體→寄存器封裝→OHCI 軟體介面→USB 設備管理→UFI 命令→磁盤操作介面→檔案系統→檔案操作 API→業務應用。下篇進入「總體架構設計」。

本文出自「rainman」博客。