USB開發(fā)基礎(chǔ)：USB設(shè)備的開發(fā)流程

1、設(shè)備系統(tǒng)需求分析

設(shè)備系統(tǒng)需求分析是進行USB設(shè)備設(shè)計的第一步，通過對USB設(shè)備功能特性和USB主機端操作系統(tǒng)的分析，可以獲得實現(xiàn)該USB設(shè)備的軟硬件設(shè)計需求。

在該階段，設(shè)計者需要充分了解該設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境（如USB主機的軟件、硬件平臺），這樣以用來確定是否需要提供USB主機端相關(guān)軟件工作，以便該設(shè)備能得到廣泛地應(yīng)用。為了提供合理的軟硬件設(shè)計方案，設(shè)計者還需要充分了解市場上的USB接口芯片，不同的USB接口芯片在USB協(xié)議上有著不同程度的支持，比如，對數(shù)據(jù)包地址的硬件自動識別、CRC16和CRC5的自動生成等等。

當(dāng)然，在確定具體的軟硬件需求時，產(chǎn)品的開發(fā)費用和開發(fā)周期也是必須考慮的因素。

2、設(shè)備硬件需求

通過設(shè)備系統(tǒng)需求分析，以及對市場上USB接口芯片的充分了解，設(shè)計者必須確定相應(yīng)的設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)以及可能采用的硬件。在選擇器件時，需要考慮到器件體積、功耗等，因為，小的設(shè)備功耗，有利于采用總線供電模式。必須通過設(shè)備系統(tǒng)的功耗來確定是否需要提供本地電源?！　?/p>

3、設(shè)備軟件需求

在確定了設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)以后，該設(shè)備的軟件結(jié)構(gòu)就會同時產(chǎn)生。不同的硬件平臺，可能需要不同程度的軟件支持。

4、設(shè)備硬件設(shè)計

在選定USB控制芯片以后，如果是帶USB接口的單片機，則是一般單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)；反之，就是如何把USB接口芯片與單片機應(yīng)用系統(tǒng)融合的問題。一般USB接口芯片都支持多種并行總線結(jié)構(gòu)（復(fù)用/非復(fù)用），可以方便的與多種單片機接口。硬件設(shè)計中要注意的就是USB接口芯片的時鐘速度比較高，所以匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計以及PCB布線要特別關(guān)注。

5、設(shè)備軟件設(shè)計

USB設(shè)備的軟件設(shè)計主要包括兩部分：一是USB設(shè)備端的軟件開發(fā)，主要完成USB協(xié)議處理與數(shù)據(jù)交換以及其它應(yīng)用功能程序。二是主機端的程序，由USB通信程序（驅(qū)動程序）和用戶服務(wù)程序兩部分組成，主機端用戶服務(wù)程序通過USB通信程序（驅(qū)動程序）與系統(tǒng)USBDI(USB Device Interface）通信，由系統(tǒng)完成USB協(xié)議的處理與數(shù)據(jù)傳輸。主機端程序的開發(fā)難度比較大，程序員不僅要熟悉USB協(xié)議，如果需要開發(fā)主機端驅(qū)動程序的話，還要熟悉主機端操作系統(tǒng)（如常用的WINDOWS系統(tǒng)）體系結(jié)構(gòu)并能熟練運用DDK工具（驅(qū)動程序開發(fā)工具）。

6、設(shè)備調(diào)試

要快捷、成功的開發(fā)一個USB設(shè)備，正確、合理的調(diào)試方法是必不可少的環(huán)節(jié)。調(diào)試基本分三步進行：首先對外部設(shè)備（單片機部分）借助PC調(diào)試軟件(常用的有：bus hound、USB MONITOR，某些芯片生產(chǎn)商還提供針對特定芯片的調(diào)試軟件）將設(shè)備端的USB協(xié)議(主要有描述符請求、端口配置、地址設(shè)置以及基本數(shù)據(jù)交換）調(diào)通（當(dāng)然我們還可以使用USB分析儀等開發(fā)設(shè)備，但此類設(shè)備一般比較昂貴）。然后，用調(diào)試好的USB設(shè)備接口來開發(fā)、調(diào)試PC軟件，這一步相對比較容易。最后，加上USB設(shè)備端的其它用戶程序，對整個完整的系統(tǒng)進行系統(tǒng)調(diào)試。