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1、usb通信的一些基础知识目前了解了usb通信层面的一些基础知识如下。如果有空还要再了解hid报告描述符及协议的数据包波形。一，USB的一些基本概念1. 管道（Pipe） 是主机和设备端点之间数据传输的模型，共有两种类型的管道：无格式的流管道（Stream Pipe）和有格式的信息管道（Message Pipe）。任何USB 设备一旦上电就存在一个信息管道，即默认的控制管道，USB 主机通过该管道来获取设备的描述、配置、状态，并对设备进行配置。2. 端点（Endpoint）是USB 设备中的可以进行数据收发的最小单元，支持单向或者双向的数据传输。设备支持端点的数量是有限制的，除默认端点外低速设备
2、最多支持2 组端点（2 个输入，2个输出），高速和全速设备最多支持15 组端点。3. 接口（Interface） 。应用软件通过和设备之间的数据交换来完成设备的控制和数据传输。通常需要多个管道来完成数据交换，因为同一管道只支持一种类型的数据传输。用在一起来对设备进行控制的若干管道称为设备的接口。4. 设备和端点之间关系： 一个USB 设备可以包括若干个端点，不同的端点以端点编号和方向区分。不同端点可以支持不同的传输类型、访问间隔以及最大数据包大小。除端点0 外，所有的端点只支持一个方向的数据传输。端点0 是一个特殊的端点，它支持双向的控制传输。管道和端点关联，和关联的端点有相同的属性，如支持的
3、传输类型、最大包长度、传输方向等。5. 描述符（Descriptor） 描述设备的属性（Attributes）。 它本身是一个数据结构， 第一个字节表示描述符的大小（字节数）， 第二个字节表示描述符的类型（Type）。 描述符的种类有：1） 设备描述符（Device）， 描述一个设备的一般信息。2） 设备修饰描述符（Device_Qualifier）， 描述一个高速设备在其它速度下该如何变化的信息。3） 配置描述符（Configuration）， 描述一个特定的设备配置， 如接口的数目等。 一个USB设备有一个或多个配置描述符。 每个配置有一个或多个接口并且每个接口有0个或多个端点。4） 其它
4、速度配置描述符（Other_speed_configuraTIon）， 描述高速设备在其它可能的速度下的一个配置。5） 接口描述符（Interface）， 描述一种配置中的一个特定的接口。6） 端点描述符（Endpoint）， 描述主机需要的去决定端点所需带宽的信息。 这个描述符只能附加在GetDescriptor（）或GetDescriptor（）请求中传送， 不能单独传送。 端点0没有此描述符。7） 字符串描述符（String）， 第0个字符串描述符指定设备支持的语言， 其它的描述符则各包含一个UNICODE字符串。 设备描述符， 配置描述符 和 接口描述符可能会包含字符串描述符。6. U
5、SB设备请求（USB Device Request） 请求是从主机通过控制管道发送到设备。标准的设备请求有：1） Clear Feature2） Get ConfiguraTIon3） Get Descriptor4） Get Interface5） Get Status6） Set Address7） Set ConfiguraTIon8） Set Descriptor9） Set Feature10） Set Interface11） Synch Frame二，协议层从字段（Field）和包（Packet）的定义开始，从底向上地展示USB（Univeral Serial Bus）协议。有：
6、同步字段，包字段格式，包标识符字段，地址字段，端口字段，数据字段等等。三，包字段格式描述标记，数据和握手包的字段格式。包中位的定义是以未编码的数据格式给出。为了清楚起见，在此不考虑NRZI编码和位填充（Bit Stuffing）的影响。所有的包都分别有包开始（Start-of-Packet）和包结束（End-of-Packet）分隔符。包开始（SOP）分隔符是同步字段的一部分，而包结束（EOP）分隔符在第7章有所描述。四，usb协议的大致过程如下：当USB设备接上或从USB设备移开的时候，主机启动一个被称作总线标识（bus enumeraTIon）的进程，来标识并管理设备状态的改变，当USB设
7、备接上一个加电端口时，系统当采取以下操作：1.USB设备所连的集线器通过其通向主机的状态改变通道向主机，汇报本USB设备已连接上。（参照11.13.3节）。此时，USB设备处于加电状态，它所连接的端口是无效的。2.主机通过寻问集线器决定此次状态改变的确切含义。3.主机一旦得知新设备已连上以后，它至少等待100ms以使得插入操作的完成以及设备电源稳定工作。然后主机发出端口使能及复位命令给那个端口。具体这些事件发生的顺序及时间判定请参看7.1.7.1节及图7-19。4.集线器将发向端口的复位信号持续10ms（见11.5.15节）。当复位信号撤消后，端口已经有效了。这时USB设备处于缺省状态，并且可
8、从VBUS汲取小于100mA的电能，所有设备寄存器及状态已经被复位，设备可对缺省地址产生响应。5.主机给设备分配一个唯一的地址，设备转向编址状态。（Address state）。6.在USB设备接受设备地址之前，它的缺省控制通道（Default Control Pipe）在缺省地址处自然是可寻址的，主机通过读取设备描述表，判决设备缺省通道的实际净数据负载。7.主机从设备读取配置信息要从配置0读到配置n-1，其中n为配置个数，此操作须花费几个毫秒。8.基于从设备取来的配置信息及设备如何被使用的信息，主机给设备一个配置值，此刻，设备就处于配置状态（Configured state）并此配置有关的所有端节点，都按照配置各就各位，USB设备现在可以从VBUS得到描述中所要求的电量了。从设备的角度来讲，它已经准备就绪了。当UBS设备被取走时，集线器同样会通知主机，断开一个设备连接会使得设备所连接的端口无效，一收到断开通知后，主机就会更新的拓扑信息。