《LPC1114LPC11U14和LPC1343对比学习（八）USB》.doc

LPC1114/LPC11U14和LPC1343对比学习（八）USB 这3种芯片的功能非常多，到此基本上我们已经介绍完成，只有AD、WDT等没有介绍，鉴于其难度不大这方面的内容就不再说明。下面将进行终极篇的学习----USB学习，由于USB难度非常大，这一贴可能会编写很长时间，这里将主要学习HID的应用。 LPC1114没有USB功能，所以这里只能针对LPC1343和LPC11U14进行说明。对于这两种有USB功能的芯片其还是区别，LPC1343内部集成了USB驱动，而LPC11U14没有此功能，所以LPC1343USB开发比较简单一点，价格也要贵一点。为了编写出通用的USB驱动代码，这里将先对LPC11U14 USB进行学习，之后在移植到LPC1343。 鉴于USB开发难度，这里将不会从零开始开发USB驱动，我们将对NXP设计的USB驱动进行学习，并改进成一个自定义的HID，应用在自己的项目中。 USB HID(NXP原厂代码).rar 对于USB的硬件设计非常简单，具体设计如下图所示： 1. 除了连接好USB的两路差分信号线外，还必须连接好电源，对于P0_3是非常重要，不管是否使用USB电源供电，此管脚必须接高电平，否则无法设别USB设备。而且，如果要应用USB ISP功能，此管脚也必须接高电平。 2. P0_6管脚为软件连接端口，可以通过此管脚连接或断开USB设备。 3. 全速和高速设备的上拉电阻接在D+端，而低速设备是接在D-端的。 4. USB设备取电：在设备没有配置之前最多只能从Vbus上获取100mA电流，电流的大小是由设备配置的，配置后最多可获取500mA电流。 USB基础知识： 1. 在USB1.0和USB1.1中只支持1.5M/s的低速模式和12M/s的全速模式，在USB2.0中又加入了480M/b的高速模式，而在USB3.0中速度到达5GB/s。 2. USB集成器只能扩展USB接口，而能扩展带宽，一个主控制器的带宽是固定的。 3. 在USB1.1中集成器最多4层，USB2.0中最多6层。 4. 低速和全速模式下采用电压差分传输信号，在高速模式下，采用电流传输。 5. USB采用NRZI编码方式，0数据电平翻转，1数据电平不翻转。 USB的描述符应该是USB开发主重要的部分，如果能够正确的配置好描述符，USB开发就完成了一半了。 描述符： 对于HID设备的描述除了5个USB的标准描述：设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符。 HID设备还有3个特点描述符：HID描述符、报告描述符、实体描述符。 在5个标准描述符中与HID设备有关的部分有： 1. 设备描述符中bDeviceClass、bDeviceSubClass、bDeviceProtocol三个字段的值必须为零。 2. 接口描述符中bInterfaceClass的值必须为0x03，bInterfaceSubClass的值为1时表示Boot Device，即表示HID是一个启动设备。 面的描述符之间有一定的关系，一个设备只有一个设备描述符，而一个设备描述符可以包含多个配置描述符，而一个配置描述符可以包含多个接口描述符，一个接口使用了几个端点，就有几个端点描述符。这间描述符是用一定的字段构成的，分别如下说明： 报表描述符 报表描述符定义了执行设备功能的数据格式和使用方法。 报表描述符和USB的其他描述符是不一样的，它不是一个简单的表格，报表描述符是USB所有描述符中最复杂的。报表描述符非常复杂而有弹性，因为它需要处理各种用途的设备。报表的数据必须以简洁的格式来储存，这样才不会浪费设备内的储存空间以及数据传输时的总线时间。 实际上可以这样理解，报表内容的简洁，是通过报表描述符全面的、复杂的数据描述实现的。 报表描述符必须先描述数据的大小与内容。报表描述符的内容与大小因设备的不同而不同，在进行报表传输之前，主机必须先请求设备的报表描述符，只有得到了报表描述符才可正确解析报表的数据。 报表描述符是报表描述项目（Item）的集合，每一个描述项目都有相对统一的数据结构，项目很多，通过编码实现。 在HID的8种描述符中，最为重要而且复杂的应该是报表描述符，其定义了数据的存储格式和实际意义。如果能够正确的理解报表描述符，那么对数据的处理就能达到应用自如了，所以在设计描述符的时候，一定好多话费时间来理解和编写这一部分的内容。特别要主要以下几点： 1. 输入输出等项使用的数据必须是整数字节，如果没有完全使用到，也必须通过说明来补齐。 2.主要报表的三种项的应用及使用范围。 命令请求： HID设备类特定的命令有6个：Get_Report、Get_Idle、Get_Protocol、Set_Report、Set_Idle、Set_Protocol。 通过近