USB開發(fā)中易混淆的概念剖析

摘要：隨著USB技術(shù)日趨成熟，USB開發(fā)者只需要關(guān)注頂層開發(fā)即可，這樣雖然戰(zhàn)少了工作量，但容易使開發(fā)者忽略USB基礎(chǔ)理論與概念，導(dǎo)致的弊端在于開發(fā)者一旦遇到問題，往往不知如何解決。作者基于多年USB開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)當(dāng)前很多USB開發(fā)者容易混淆的概念，進(jìn)行深入淺出的剖析，針對(duì)枚舉和重枚舉的區(qū)別、不同啟動(dòng)方式的區(qū)別等問題，進(jìn)行了歸納總結(jié)。本文從對(duì)比的角度分析問題，有助于開發(fā)者理清USB的工作機(jī)理。
關(guān)鍵詞：USB；枚舉；重枚舉；重王；固件程序；EZ-USB

USB(Universal Serial Bus)通訊具有傳輸速度快、可靠性高、支持即插即用等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹髁鞣绞剑@得了廣泛的應(yīng)用。
然而，在USB應(yīng)用技術(shù)越來越成熟的同時(shí)，開發(fā)人員對(duì)于USB技術(shù)的運(yùn)用越來越傾向于頂層使用，對(duì)于USB的底層原理與基礎(chǔ)協(xié)議關(guān)注的很少，這會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際開發(fā)過程中，遇到問題之后不知從何處著手解決。只有了解了USB的傳輸協(xié)議或者是底層傳輸通訊原理，才能很好的找出解決途徑。
文中基于作者多年的USB開發(fā)使用經(jīng)驗(yàn)，并且結(jié)合目前研究與生產(chǎn)中廣泛使用的幾種USB控制芯片，包括Cypress公司的enCoRe系列芯片、EZ-USB芯片以及Netchip公司的NET2888芯片等等，總結(jié)了它們?cè)陂_發(fā)使用中最容易遇到而又非常重要的幾個(gè)問題：USB設(shè)備與主機(jī)建立通訊過程中枚舉和重枚舉的區(qū)別，這個(gè)區(qū)別體現(xiàn)在不同的USB控制芯片當(dāng)中，它對(duì)于設(shè)備的啟動(dòng)以及連接主機(jī)都有深刻影響；重枚舉與重置的區(qū)別，很多把這個(gè)概念混淆，導(dǎo)致在應(yīng)用中出錯(cuò)；固件程序控制多種啟動(dòng)方式的區(qū)別，同樣的代碼控制著不同的啟動(dòng)方式，理解了這個(gè)過程才能很好地控制芯片的工作。

1 USB通訊中的重要概念
1．1 枚舉與重枚舉的區(qū)別
在USB通訊協(xié)議中，有一個(gè)重要的概念是檢測(cè)設(shè)備，也可稱為枚舉，它是主機(jī)在應(yīng)用程序與USB設(shè)備通信之前，了解該設(shè)備的設(shè)置與能力并且給該設(shè)備指定一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序的過程，它是任何USB設(shè)備正常工作所必須的部分。
對(duì)于普通的USB設(shè)備，主機(jī)通過枚舉的過程獲取設(shè)備的描述符，了解設(shè)備并根據(jù)設(shè)備描述符中的PID(產(chǎn)品識(shí)別碼)與VID(供應(yīng)商識(shí)別碼)值選擇合適的驅(qū)動(dòng)程序安裝，這樣就與設(shè)備建立了USB連接，之后就可以進(jìn)行正常USB通訊，枚舉的過程如圖1所示。