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第十章 USB 主机：硬件与软件 USB 的互连支持数据在USB 主机与USB 设备之间的流动。这一章主要讲述为了简化主机 上的 客户软件(Software client)与设备的功能部件(function)之间的通信而必须的主机 接口(host interface)。在本章中所涉及的具体实现部份并不是必要的，这些实现部份是 作为例子来阐述在响应USB 设备请求时的主机系统的行为。只要USB 设备并不感觉到主机 行为的改变，USB 主机完全可以提供一个不同的软件系统实现方法。 10.1 USB 主机概况 10.1.1 概论 图10-1 展示了USB 通信模型之间基本的信息流与互连关系： 客户 功能部件 USB 系统 USB 设备 主机控制器 USB 总线接口 逻辑的信息流 实际的信息流 图 10-1通信模型层次关系图 由图10-1 可见，主机与设备都被划分成不同的层次。主机上垂直的箭头是实际的信息 流。设备上对应的接口是基于不同实现的。在主机与设备之间的所有通信最终都是通过USB 的电缆进行，然而，在上层的水平层之间存在逻辑的主机—设备信息流。主机上的客户软 件和设备功能部件之间的通信是基于实际的应用需求及设备所能提供的能力。 客户软件与功能部件之间的透明通信的要求，决定主机和设备下层部件的功能以及它 们的界面(interface) 这一章从主机的角度来描述上述的通信模型，图10-2 描述了从主机角度看到的它与设 备的连接。 主机在整个USB 系统中是唯一的，它包括如下几个层次。 ·USB 总线接口 ·USB 系统(USB System) ·USB 客户(Client) 其中，USB 总线接口处理电气及协议层的互连(详见第7 章及第8 章)。从互连的角度看， USB 设备和USB 主机都提供类似的USB 总线接口，如串行接口引擎(Serial Interface Engine SIE)。由于主机在USB 系统中的特殊性，USB 主机上的总线接口还必须具备主机控制器的功 能(Host Controller)，主机控制器具有一个内集成的集线器(根集线器)提供与USB 电缆的 连接。 USB 系统(USB System)使用主机控制器来管理主机与USB 设备的数据传输。USB 系统与 主机控制器之间的界面基于主机控制器的硬件特性。USB 系统层相对于主机控制器而言，处 理的是以客户观点见到的数据传输及客户与设备的交互。这包括附加的 USB 信息，比如协 议头(Protocol Wrappers)。USB 系统还必须管理USB 的系统资源，以使得客户的访问成为 可能。 客户 （管理界面） 通道组 （到某一接口） IRPS 配置信息 USB 驱动器 主机软件 标准通道 （到缺省端口地址） 主机控制器驱动 USB 系统 （管理通道） 硬件定义 硬件定义 主机控制器 SIE USB 电缆 USB 总线接口 通道，代表相应层之间连接的抽象 图10-2 主机通信图 USB 系统有三个主要组成部份: ·主机控制器驱动（Host Controller Driver） ·USB 驱动 (USB Driver) ·主机软件 (host software) 主机控制器驱动的存在，