關(guān)于USB的8個基礎(chǔ)問題及答案

3、 狀態(tài)信息步驟：顧名思義，這個步驟就是要獲取狀態(tài)信息，由IN或OUT事務(wù)構(gòu)成構(gòu)成的傳輸，但是要注意這里的IN和OUT事務(wù)和之前的INT和OUT事務(wù)有兩點(diǎn)不同：

1) 傳輸方向相反，通常IN表示設(shè)備往主機(jī)送數(shù)據(jù)，OUT表示主機(jī)往設(shè)備送數(shù)據(jù);在這里，IN表示主機(jī)往設(shè)備送數(shù)據(jù)，而OUT表示設(shè)備往主機(jī)送數(shù)據(jù)，這是為了和可選數(shù)據(jù)步驟相結(jié)合;

2) 在這個步驟里，數(shù)據(jù)包階段的數(shù)據(jù)包都是0長度的，即SYNC+PID+CRC16

除了以上兩點(diǎn)有區(qū)別外，其他的一樣，這里就不多說

(思考：這些傳輸模式在實(shí)際中應(yīng)如何通過什么方式去設(shè)置?)

問題五：標(biāo)識碼有哪些?

答案五：如同前面所說的標(biāo)識碼由四位數(shù)據(jù)組成，因此可以表示十六種標(biāo)識碼，在USB1.1規(guī)范里面，只用了十種標(biāo)識碼，USB2.0使用了十六種標(biāo)識碼，標(biāo)識碼的作用是用來說明包的屬性的，標(biāo)識碼是和包聯(lián)系在一起的，首先簡單介紹一下數(shù)據(jù)包的類型，數(shù)據(jù)包分為令牌包、數(shù)據(jù)、握手包和特殊包四種(具體分類請看問題七)，標(biāo)識碼分別有以下十六種：

令牌包 :

0x01輸出(OUT)啟動一個方向?yàn)橹鳈C(jī)到設(shè)備的傳輸，并包含了設(shè)備地址和標(biāo)號

0x09輸入 (IN) 啟動一個方向?yàn)樵O(shè)備到主機(jī)的傳輸，并包含了設(shè)備地址和標(biāo)號

0x05 幀起始(SOF)表示一個幀的開始，并且包含了相應(yīng)的幀號

0x0d 設(shè)置(SETUP)啟動一個控制傳輸，用于主機(jī)對設(shè)備的初始化

數(shù)據(jù)包 :

0x03偶數(shù)據(jù)包(DATA0)，

0x0b 奇數(shù)據(jù)包(DATA1)

握手包:

0x02確認(rèn)接收到無誤的數(shù)據(jù)包(ACK)

0x0a無效，接收(發(fā)送)端正在忙而無法接收(發(fā)送)信息

0x0e 錯誤，端點(diǎn)被禁止或不支持控制管道請求

特殊包 0x0C 前導(dǎo)，用于啟動下行端口的低速設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸

問題六：USB主機(jī)是如何識別USB設(shè)備的?

答案六：當(dāng)USB設(shè)備插上主機(jī)時，主機(jī)就通過一系列的動作來對設(shè)備進(jìn)行枚舉配置(配置是屬于枚舉的一個態(tài)，態(tài)表示暫時的狀態(tài))，這這些態(tài)如下：

1、接入態(tài)(Attached)：設(shè)備接入主機(jī)后，主機(jī)通過檢測信號線上的電平變化來發(fā)現(xiàn)設(shè)備的接入;

2、供電態(tài)(Powered)：就是給設(shè)備供電，分為設(shè)備接入時的默認(rèn)供電值，配置階段后的供電值(按數(shù)據(jù)中要求的最大值，可通過編程設(shè)置)

3、缺省態(tài)(Default)：USB在被配置之前，通過缺省地址0與主機(jī)進(jìn)行通信;

4、地址態(tài)(Address)：經(jīng)過了配置，USB設(shè)備被復(fù)位后，就可以按主機(jī)分配給它的唯一地址來與主機(jī)通信，這種狀態(tài)就是地址態(tài);

5、配置態(tài)(Configured)：通過各種標(biāo)準(zhǔn)的USB請求命令來獲取設(shè)備的各種信息，并對設(shè)備的某此信息進(jìn)行改變或設(shè)置。

6、掛起態(tài)(Suspended)：總線供電設(shè)備在3ms內(nèi)沒有總線***作，即USB總線處于空閑狀態(tài)的話，該設(shè)備就要自動進(jìn)入掛起狀態(tài)，在進(jìn)入掛起狀態(tài)后，總的電流功耗不超過280UA。

問題七：剛才在答案四提到的標(biāo)準(zhǔn)的USB設(shè)備請求命令究竟是什么?

答案七：標(biāo)準(zhǔn)的USB設(shè)備請求命令是用在控制傳輸中的“初始設(shè)置步驟”里的數(shù)據(jù)包階段(即DATA0，由八個字節(jié)構(gòu)成)，請看回問答四的內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)USB設(shè)備請求命令共有11個，大小都是8個字節(jié)，具有相同的結(jié)構(gòu)，由5個字段構(gòu)成(字段是標(biāo)準(zhǔn)請求命令的數(shù)據(jù)部分)，結(jié)構(gòu)如下(括號中的數(shù)字表示字節(jié)數(shù)，首字母bm,b,w分別表示位圖、字節(jié)，雙字節(jié))：

bmRequestType(1)+bRequest(1)+wvalue(2)+wIndex(2)+wLength(2)

各字段的意義如下：

1、bmRequestType：D7D6D5D4D3D2D1D0

D7=0主機(jī)到設(shè)備

=1設(shè)備到主機(jī);

D6D5=00標(biāo)準(zhǔn)請求命令

=01 類請求命令

=10用戶定義的命令

=11保留值

D4D3D2D1D0=00000 接收者為設(shè)備

=00001 接收者為設(shè)備

=00010 接收者為端點(diǎn)

=00011 接收者為其他接收者

=其他 其他值保留

2、bRequest：請求命令代碼，在標(biāo)準(zhǔn)的USB命令中，每一個命令都定義了編號，編號的值就為字段的值，編號與命令名稱如下(要注意這里的命令代碼要與其他字段結(jié)合使用，可以說命令代碼是標(biāo)準(zhǔn)請求命令代碼的核心，正是因?yàn)檫@些命令代碼而決定了11個USB標(biāo)準(zhǔn)請求命令)：

0) 0 GET_STATUS：用來返回特定接收者的狀態(tài)

1) 1 CLEAR_FEATURE：用來清除或禁止接收者的某些特性

2) 3 SET_FEATURE：用來啟用或激活命令接收者的某些特性

3) 5 SET_ADDRESS：用來給設(shè)備分配地址

4) 6 GET_DEscriptOR：用于主機(jī)獲取設(shè)備的特定描述符

5) 7 SET_DEscriptOR：修改設(shè)備中有關(guān)的描述符，或者增加新的描述符

6) 8 GET_CONFIGURATION：用于主機(jī)獲取設(shè)備當(dāng)前設(shè)備的配置值(注同上面的不同)

7) 9 SET_CONFIGURATION：用于主機(jī)指示設(shè)備采用的要求的配置

8) 10 GET_INTERFACE：用于獲取當(dāng)前某個接口描述符編號

9) 11 SET_INTERFACE：用于主機(jī)要求設(shè)備用某個描述符來描述接口

10) 12 SYNCH_FRAME：用于設(shè)備設(shè)置和報(bào)告一個端點(diǎn)的同步幀

以上的11個命令要說得明白真的有一匹布那么長，請各位去看書吧，這里就不多說了，控制傳輸是USB的重心，而這11個命令是控制傳輸?shù)闹匦?，所以這11個命令是重中之重，這個搞明白了，USB就算是入門了。

問題八：在標(biāo)準(zhǔn)的USB請求命令中，經(jīng)常會看到Descriptor，這是什么來的呢?

回答八：Descriptor即描述符，是一個完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以通過C語言等編程實(shí)現(xiàn)，并存儲在USB設(shè)備中，用于描述一個USB設(shè)備的所有屬性，USB主機(jī)是通過一系列命令來要求設(shè)備發(fā)送這些信息的。它的作用就是通過如問答節(jié)中的命令***作來給主機(jī)傳遞信息，從而讓主機(jī)知道設(shè)備具有什么功能、屬于哪一類設(shè)備、要占用多少帶寬、使用哪類傳輸方式及數(shù)據(jù)量的大小，只有主機(jī)確定了這些信息之后，設(shè)備才能真正開始工作，所以描述符也是十分重要的部分，要好好掌握。標(biāo)準(zhǔn)的描述符有5種，USB為這些描述符定義了編號：

1——設(shè)備描述符

2——配置描述符

3——字符描述符

4——接口描述符

5——端點(diǎn)描述符

上面的描述符之間有一定的關(guān)系，一個設(shè)備只有一個設(shè)備描述符，而一個設(shè)備描述符可以包含多個配置描述符，而一個配置描述符可以包含多個接口描述符，一個接口使用了幾個端點(diǎn)，就有幾個端點(diǎn)描述符。這間描述符是用一定的字段構(gòu)成的，分別如下說明：

1、設(shè)備描述符

struct _DEVICE_DEscriptOR_STRUCT

{

BYTE bLength; //設(shè)備描述符的字節(jié)數(shù)大小，為0x12

BYTE bDescriptorType; //描述符類型編號，為0x01

WORD bcdUSB; //USB版本號

BYTE bDeviceClass; //USB分配的設(shè)備類代碼，0x01~0xfe為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備類，0xff為廠商自定義類型

//0x00不是在設(shè)備描述符中定義的，如HID

BYTE bDeviceSubClass; //usb分配的子類代碼，同上，值由USB規(guī)定和分配的

BYTE bDeviceProtocl; //USB分配的設(shè)備協(xié)議代碼，同上

BYTE bMaxPacketSize0; //端點(diǎn)0的最大包的大小

WORD idVendor; //廠商編號

WORD idProduct; //產(chǎn)品編號

WORD bcdDevice; //設(shè)備出廠編號

BYTE iManufacturer; //描述廠商字符串的索引

BYTE iProduct; //描述產(chǎn)品字符串的索引

BYTE iSerialNumber; //描述設(shè)備序列號字符串的索引

BYTE bNumConfiguration; //可能的配置數(shù)量

}

2、配置描述符

struct _CONFIGURATION_DEscriptOR_STRUCT

{

BYTE bLength; //設(shè)備描述符的字節(jié)數(shù)大小，為0x12

BYTE bDescriptorType; //描述符類型編號，為0x01

WORD wTotalLength; //配置所返回的所有數(shù)量的大小

BYTE bNumInterface; //此配置所支持的接口數(shù)量

BYTE bConfigurationVale; //Set_Configuration命令需要的參數(shù)值

BYTE iConfiguration; //描述該配置的字符串的索引值

BYTE bmAttribute; //供電模式的選擇

BYTE MaxPower; //設(shè)備從總線提取的最大電流

}

3、字符描述符

struct _STRING_DEscriptOR_STRUCT

{

BYTE bLength; //設(shè)備描述符的字節(jié)數(shù)大小，為0x12

BYTE bDescriptorType; //描述符類型編號，為0x01

BYTE SomeDescriptor[36]; //UNICODE編碼的字符串

}

4、接口描述符

struct _INTERFACE_DEscriptOR_STRUCT

{

BYTE bLength; //設(shè)備描述符的字節(jié)數(shù)大小，為0x12

BYTE bDescriptorType; //描述符類型編號，為0x