通俗易懂的USB通讯协议.ppt
《通俗易懂的USB通讯协议.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《通俗易懂的USB通讯协议.ppt(75页珍藏版)》请在启牛文库网上搜索。
1、USB接口与编程实例,主要内容:USB概述USB设备USB物理特性USB通信协议JB8的USB模块的编程方法,16.1 USB概述,USB协议有两种:USB1.1和USB2.0。USB2.0和USB1.1完全兼容。USB1.1支持的数据传输率为12Mbps和1.5Mbps(用于慢速外设),USB2.0支持的数据传速率可达480Mbps。在普通用户看来,USB系统就是外设通过一根USB电缆和PC机连接起来。通常把外设称为USB设备,把其所连接的PC机称为USB主机。将指向USB主机的数据传输方向称为上行通信,把指向USB设备的数据传输方向称为下行通信。,16.1 USB概述,USB网络采用阶梯式
2、星形拓扑结构,如图16-1。一个USB网络中只能有一个主机。主机内设置了一个根集线器,提供了主机上的初始附属点。,图16-1 USB主机和USB设备的连接,16.1 USB概述,主机定时对集线器的状态进行查询。当一个新设备接入集线器时,主机会检测到集线器状态改变,主机发出一个命令使该端口有效并对其进行设置。位于这个端口上的设备进行响应,主机收到关于设备的信息,主机的操作系统确定对这个设备使用那种驱动程序,接着设备被分配一个唯一标识的地址,范围从0127,其中0为所有的设备在没有分配惟一地址时使用的默认地址。主机向它发出内部设置请求。当一个设备从总线上移走时,主机就从其可用资源列表中将这个设备删
3、除。,16.2 USB系统基本概念,16.2.1 USB主机USB的所有数据通信(不论是上行通信还是下行通信)都由USB主机启动,所以USB主机在整个数据传输过程中占据着主导地位。在USB系统中只允许有一个主机。从开发人员的角度看,USB主机可分为三个不同的功能模块:客户软件、USB系统软件和USB总线接口。(1)客户软件(2)USB系统软件(3)USB总线接口,16.2 USB系统基本概念,16.2.1 USB主机(1)客户软件 客户软件负责和USB设备的功能单元进行通信,以实现其特定功能。一般由开发人员自行开发。客户软件不能直接访问USB设备,其与USB设备功能单元的通信必须经过USB系统
4、软件和USB总线接口模块才能实现。客户软件一般包括USB设备驱动程序和界面应用程序两部分。USB设备驱动程序负责和USB系统软件进行通信。通常,它向USB总线驱动程序发出I/O请求包(IRP)以启动一次USB数据传输。此外,根据数据传输的方向,它还应提供一个或空或满的数据缓冲区以存储这些数据。界面应用程序负责和USB设备驱动程序进行通信,以控制USB设备。它是最上层的软件,只能看到向USB设备发送的原始数据和从USB设备接收的最终数据。,16.2 USB系统基本概念,16.2.1 USB主机(2)USB系统软件 USB系统软件负责和USB逻辑设备进行配置通信,并管理客户软件启动的数据传输。US
5、B逻辑设备是程序员与USB设备打交道的部分。USB系统软件一般包括USB总线驱动程序和USB主控制器驱动程序这两部分。这些软件通常由操作系统提供,开发人员不必掌握。,16.2 USB系统基本概念,16.2.1 USB主机(3)USB总线接口 USB总线接口包括主控制器和根集线器两部分。根集线器为USB系统提供连接起点,用于给USB系统提供一个或多个连接点(端口)。主控制器负责完成主机和USB设备之间数据的实际传输,包括对传输的数据进行串行编解码、差错控制等。该部分与USB系统软件的接口依赖于主控制器的硬件实现,开发人员不必掌握。,16.2 USB系统基本概念,16.2.2 USB设备 一个US
6、B设备由三个功能模块组成:USB总线接口、USB逻辑设备和功能单元。这里的USB总线接口指的是USB设备中的串行接口引擎(SIE);USB逻辑设备被USB系统软件看作是一个端点的集合;功能单元被客户软件看作是一个接口的集合。SIE、端点和接口都是USB设备的组成单元。为了更好地描述USB设备的特征,USB提出了设备架构的概念。从这个角度来看,可以认为USB设备是由一些配置、接口和端点组成的,即一个USB设备可以含有一个或多个配置,在每个配置中可含有一个或多个接口,在每个接口中可含有若干个端点。其中,配置和接口是对USB设备功能的抽象,实际的数据传输由端点来完成。在使用USB设备前,必须指明其采
7、用的配置和接口。这个步骤一般是在设备接入主机时设备进行自举时完成的,我们在后面会进一步介绍。USB设备使用各种描述符来说明其设备架构,包括设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符以及字符串描述符,它们通常被保存在USB设备的固件程序中。,16.2 USB系统基本概念,16.2.2 USB设备 设备 设备代表一个USB设备,它由一个或多个配置组成。设备描述符用于说明设备的总体信息,并指明其所含的配置的个数。一个USB设备只能有一个设备描述符。配置 一个USB设备可以包含一个或多个配置,如USB设备的低功耗模式和高功耗模式可分别对应一个配置。在使用USB设备前,必须为其选择一个合适的配置。配
8、置描述符用于说明USB设备中各个配置的特性,如配置所含接口的个数等。USB设备的每一个配置都必须有一个配置描述符。接口 一个配置可以包含一个或多个接口,如对一个光驱来说,当用于文件传输时使用其大容量存储接口;而当用于播放CD时,使用其音频接口。接口是端点的集合,可以包含一个或多个可替换设置,用户能够在USB处于配置状态时,改变当前接口所含的个数和特性。接口描述符用于说明USB设备中各个接口的特性,如接口所属的设备类及其子类等。USB设备的每个接口都必须有一个接口描述符。,16.2 USB系统基本概念,16.2.2 USB设备端点 端点是USB设备中的实际物理单元,USB数据传输就是在主机和US
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 通俗易懂 USB 通讯 协议