在现代社会，嵌入式系统逐渐深入到人们生活的方方面面，各类嵌入式系统产品之间往往通过某种接口进行交互或数据传递。而现在，usb已经成为嵌入式数据交换的最主要的方式，可是各种usb接口的设备都是基于pc机系统的，所以，基于嵌入式系统的usb接口的研究具有实用的价值和意义，特别是起master作用的host端接口的研究。
解决这一问题的根本办法就是在需要使用usb设备的嵌入式系统中扩展usb host功能模块，使之具有与usb设备进行数据传输的能力。
usb协议按功能分为2部分，usb host（usb主协议）和usb slave（usb从协议）分别应用于usb host control-p.htm" target="_blank" title="control货源和pdf资料">controller-p.htm" target="_blank" title="controller货源和pdf资料">controller（usb主控制器）和usb device（usb设备）。一般，usb host要比usb slave复杂，对于广大的非pc用户来说，尤其是嵌入式系统用户来说，由于usb协议的不对称性，使得实现usb host比usb slave要困难地多，philips公司的isp1161a1芯片很好地解决了这种问题，他封装了复杂的usb协议，使得在嵌入式系统中实现usb host和usb slave变得简单方便。
2 usb host技术简介
usb的通信可以用图1表示，图1中，左半部分为usb主机端，可以看出，usb主机端由2部分构成，即软件体和硬件体，实际上是3个软件组件组成了usb host解决方案，即usb客户驱动程序，usb驱动程序和usb主机控制器驱动程序，应用程序的事务处理是由usb客户驱动程序（设备驱动程序）启动的，客户驱动程序把usb设备当做一个可以被访问的端点集合，他可以被控制并与他的功能单元进行通信，usb系统软件包括usb驱动程序和usb主控制器驱动程序，usb驱动程序负责配置管理、用户管理、总线管理和数据传输，usb主控制器驱动程序负责调度管理，队列管理和控制器管理，以及数据的位编码、封包、循环校验、发送、错误处理等。
如图2所示，usb host的软件结构分为3大部分，即usb总线驱动（usbd），usb host控制器驱动（hcd）、客户软件、其中客户软件处理和设备有关的信息，usbd处理和硬件无关的协议，而hcd则处理与硬件相关的协议，usbd和hcd都包含了一系列管理各种状态的寄存器。
3 sp1161体系结构
要实现usb协议，必须要通过一系列寄存器来完成，这些寄存器要能实现usb软件结构中的usbd和hcd，即要完成usb协议状态的控制，还要有一定的缓冲区来存放进出的数据，isp1161专门针对usb协议设计的特殊硬件结构可方便地实现usb host和usb slave。isp1161的硬件结构主要是3类不同的寄存器，用户通过操作这3种寄存器来达到实现usb传输的目的，这3类寄存器是：
（1）hc control and status registers：usb主控制器控制和状态寄存器，主要用于传输过程中控制命令的存放和状态的读取，可读可写的寄存器有2个地址，只读或只写的寄存器只有1个地址。
（2）isochronous transfer list （itl）：同步传输列表缓冲区。
（3）acknowledged transfer list（atl）：接收传输列表缓冲区。
根据usb协议，数据传输分为4种模式，control（控制），bulk（整批），interrupt（中断）和isochronous（同步）。其中itl是为了实现同步传输，atl则实现其他3种模式的传输。
4 isp1161x主控制器编程实现
设计isp1161x主控制驱动程序主要涉及以下2个重要内容，下面详细介绍：
4.1 读/写atl和itl缓冲区
atl和itl缓冲区的位于isp1161x内部的fifo缓冲ram之中，每个缓冲区包含许多ptd（philips transfer descriptor），而ptd用于主控制器硬件发送或接收usb包从usb设备，作为调度usb传输的一部分，hcd在系统内存中购建ptd。然后hcd将购建好的ptd移入atl或者itl缓冲区，主控制器硬件允许软件去访问每一个缓冲区，就像他们是分离的硬件缓冲区，hcd访问atl缓冲区通过硬件寄存器hctransfercounter（22h/a2h）和hcatlbufferport（41h/c1h），而itl缓冲区则由hctransfercounter和hcitlbufferport（40h/c0h）访问。下面一段示例代码取自于本项目，其功能是向atl缓冲区写数据，hci→hp→atl_len表示，atl则在内存中还没有发送的数据的长度，hci→hp→tl表示缓冲区的地址。
4.2硬件初始化过程
当isp1161x上电时，主控驱动程序（hcd）必须经过下列的顺序对硬件进行初始
