USB設備驅動開發(fā)-USB協(xié)議相關(2)

1. 熱插拔

在熱插拔中，USB HUB扮演著很重要的角色，HUB向主機報告端口的狀態(tài)改變，主機才能對相應的動作采取相應的操作；

2. 地址分派

當USB設備插入后，主機會對USB設備分配一個獨一無二的地址，同時resetUSB設備并對HUB的相應端口使能；

3. 配置(Configuration)：

在USB設備的功能可用之前必須被配置，主機首先獲取設備的配置信息了解設備的功能進而進行配置。主機將設置設備的配置(configuration)，并且可能對接口(Interface)選擇可變的設置(setting).

在一個配置中，設備可能支持多個接口，一個接口就是相關的一些端點(Endpoint) ，通過這些端點提供一個功能。因此，一個接口就向主機提供一個功能，在一個配置中，一個USB設備可以向主機提供多個不同的功能。接口中端點的特性和端點與主機通信的協(xié)議可以通過設備類(device class)或廠商自定義的標記來標示。

接口可以有一些設置來重定義接口關聯(lián)的端點的編號和特性，但這需要設備支持GetInterface()請求來報告接口的當前設置，并通過SetInterface()請求來為接口選則可變的設置。

接口配置符(Interface Descriptor)數(shù)據(jù)結構包含表示接口號和可變設置的域，其中接口號是從0至n-1（n表示當前配置所支持的接口數(shù)），可變設置也是編號從0至n-1編號，當設備初始化配置中接口的默認設置是0號設置。

為了支持通用性驅動程序，設備描述符和接口描述符中都包含Class、SubClass和Protocol域，來標示USB設備提供的功能和利用這些功能主機和設備的通信協(xié)議。

4. 數(shù)據(jù)傳輸

USB設備和主機之間有四種數(shù)據(jù)傳輸方式(控制、中斷、批量和等時)，端口號可以在不同的接口設置中使用不同的傳輸方式。但一旦這種接口設置選定，在這種接口設置期間相應的端口就只能使用這種設置中指定的數(shù)據(jù)傳輸方式。

5. 請求響應

在USB設備處理請求時，為了保證處理的及時性，設置了一個時間上限5秒。在5秒內任何請求都必須被處理完成，但這不是強制性的規(guī)定。一個設備標準的請求包括三個階段：發(fā)出請求，傳輸數(shù)據(jù)，返回狀態(tài)。

在設備標準請求中，若沒有數(shù)據(jù)階段，則設備必須在50ms內完成請求處理并返回狀態(tài)，這個限制適用于設備、接口和端點。

若需要在數(shù)據(jù)階段傳輸數(shù)據(jù)給主機，則設備必須在接收到請求50ms內發(fā)出第一個數(shù)據(jù)包，并在500ms內傳輸完其他數(shù)據(jù)包，然后在最后一個數(shù)據(jù)傳輸完50ms內返回狀態(tài)，完成狀態(tài)階段。也就是說，主機獲取數(shù)據(jù)的請求必須在600ms內完成。

若主機需要發(fā)送數(shù)據(jù)到設備，則是5秒的限制。設備需要在5秒內完成數(shù)據(jù)的接收和狀態(tài)階段。

二、USB設備請求（USB Device Request）

所有的USB設備請求都是通過設備的默認控制通道(0號控制端點)完成的，使用控制傳輸協(xié)議。這些請求和請求的參數(shù)通過Setup包發(fā)送，每個Setup包都是8個字節(jié)。

Setup包的格式：

bmRequestType：請求類型相關信息，一個字節(jié)

其中的Direction表示第二階段數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较颍魒Length字段為0，表示沒有數(shù)據(jù)傳輸，則這個位可以忽略。

Type位（兩位）表示請求的類型，USB設備規(guī)范定義了一些所有設備必須支持的標準設備請求，用Standard?；蛘哌@類設備定義了一些請求，用class表示，或這個廠商自定義的請求，用vendor。

Recipient位（5位）表示請求的對象，請求對象可以是設備、設備上的接口或指定的端點。若操作的對象是接口或端點，則wIndex域來表示接口號或端點號。

bRequest：是具體的請求，一個字節(jié)

具體的請求操作，標準設備請求將在后表列出

wValue：根據(jù)請求的不同有不同的含義，兩個字節(jié)

與具體的請求相關，將在后表列出

wIndex：根據(jù)請求的不同有不同的含義，一般表示索引或便宜量，兩個字節(jié)

當請求操作對象是設備時，可用于傳遞給設備的參數(shù)；

當請求操作對象是接口或端點時，用于表示操作的接口號或端點號

Direction位設為0，表示OUT端點，設為1表示IN端點。在控制通道中，應當將其設置為0。

wLength：若請求有數(shù)據(jù)傳輸，則表示傳輸數(shù)據(jù)的長度

表示在第二階段數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈L度，bmRequestType字段中指示了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?。若wlength表示為0，則沒有數(shù)據(jù)傳輸階段。

在一個獲取數(shù)據(jù)的請求中，設備不能返回多于wLength的數(shù)據(jù)，但可以返回少于wLength的數(shù)據(jù)。而在輸出數(shù)據(jù)的請求豬，wLength總是發(fā)出數(shù)據(jù)的準確長度，若發(fā)出的數(shù)據(jù)長度超過wLength，則設備的行為是不可知。

設備標準請求指令和Setup包中相關字段對應的值