U的SB接口与编程.pdf

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 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。 1 USB概述 •USB网络采用阶梯式星形拓扑结构，如图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。 PC主机 (根阶梯) （根集线器） 阶梯0 USB设备 集线器 游戏杆 （复合设备） 阶梯1 USB设备 集线器 扫描仪 鼠标 阶梯2 图1 USB主机和USB设备的连接 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0~127，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除。 2 USB系统基本概念 •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 2 USB系统基本概念 • 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。 2 USB系统基本概念 •2.1 USB主机