大话USB驱动之基础概念

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写在前面的话：这几天一直在学习USB驱动，中间遇到挫折困难在此不再详诉.....写着几篇文章算是对之前几天来所学知识的一个总结。本人深知你仅仅通过这几篇文章是不可能完全掌握USB驱动的，但只要能给大家带来一点思路，或者能对大家有所帮助，文章的目的也就达到了。

一.整体框架

-------------------------------------------------------------
          USB设备驱动程序      // 知道数据含义
内核 -------------------------------------------------------
          USB总线驱动程序      // 1. 识别, 2. 找到匹配的设备驱动, 3. 提供USB读写函数 (它不知道数据含义)
-------------------------------------------------------------
           USB主机控制器
           UHCI OHCI EHCI
硬件 ------------------------------------------------------
              USB设备

二.硬件基础

USB的硬件十分简单，一共就四根线，一共电源一共地，还有两根数据线。这区区四根线看似简单，作用不可小看啊。

识别过程：正如上图看到的， PC的USB口内部，D-和D+接有15K的下拉电阻，未接USB设备时为低。USB设备的USB口内部，D-或D+接有1.5K的上拉电阻；它一接入PC，电源通过两根电阻接地，然后分压，就会把PC USB口的D-或D+拉高，从硬件的角度通知PC有新设备接入。

三.软件概念

1.USB设备概观

有图可看出：

• 设备通常有一个或多个配置.
• 配置常常有一个或多个接口
• 接口常常有一个或多个设置.
• 接口有零或多个端点.

2.端点

端点是USB通信的最基本的形式，USB端点只能往一个方向传输数据。输出端点（主机向设备），输入端点（设备向主机）都是相对于主机来说的。

端点的四种类型：

控制端点：控制端点是用来控制对USB设备不同部分的访问，通常用于配制设备、获取设备信息、发送命令到设备，或者获取设备的状态报告。数据可靠，并且有时间保证。

中断端点：每当USB宿主要求设备传输数据是，中断端点就以一个固定的速率来传输少量数据。注意这里说的中断，并不是我们之前说的硬件上的中断。因为设备在没有主控制器要求的情况下是不会发送数据的，所以是USB宿主负责每一个USB设备是否有数据需要发送。这些端点是USB鼠标和键盘所使用的主要传输方式。

批量端点：批量端点传输大批量的数据。USB协议不保证这些传输始终可以在特定的时间内完成。U盘等设备多用次传输方式

等时端点：等时端点也可以传送大批量的数据，但是数据是否到达没有保证。USB话筒，USB视频都使用这类端点。

3.接口

USB接口只处理一种USB逻辑连接。举个例子：现在的USB摄像头基本都带麦克风功能。要实现它的驱动，则需要两个驱动，一个USB摄像头驱动，一个麦克风驱动。所以需要两个接口。因为一个USB接口代表了一种基本的功能。所以说，并不是一个硬件就只对应着一个驱动，是有一对多的情况的。

4.配置

一个 USB 设备可有多个配置并且可能在它们之间转换，以便改变设备的状态. 例如，一些允许固件被下载到它们的设备包含多个配置来实现这个，一个配置只能在一个时间点上被使能。

参考：韦东山视频第二期

LDD3

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