關(guān)于USB的8個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題及答案

3、 狀態(tài)信息步驟：顧名思義，這個(gè)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(gè)步驟里，數(shù)據(jù)包階段的數(shù)據(jù)包都是0長(zhǎng)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(shuō)

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

問(wèn)題五：標(biāo)識(shí)碼有哪些?

答案五：如同前面所說(shuō)的標(biāo)識(shí)碼由四位數(shù)據(jù)組成，因此可以表示十六種標(biāo)識(shí)碼，在USB1.1規(guī)范里面，只用了十種標(biāo)識(shí)碼，USB2.0使用了十六種標(biāo)識(shí)碼，標(biāo)識(shí)碼的作用是用來(lái)說(shuō)明包的屬性的，標(biāo)識(shí)碼是和包聯(lián)系在一起的，首先簡(jiǎn)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(qǐng)看問(wèn)題七)，標(biāo)識(shí)碼分別有以下十六種：

令牌包 :

0x01輸出(OUT)啟動(dòng)一個(gè)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(hào)

0x09輸入 (IN) 啟動(dòng)一個(gè)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(hào)

0x05 幀起始(SOF)表示一個(gè)幀的開(kāi)始，并且包含了相應(yīng)的幀號(hào)

0x0d 設(shè)置(SETUP)啟動(dòng)一個(gè)控制傳輸，用于主機(jī)對(duì)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(wú)誤的數(shù)據(jù)包(ACK)

0x0a無(wú)效，接收(發(fā)送)端正在忙而無(wú)法接收(發(fā)送)信息

0x0e 錯(cuò)誤，端點(diǎn)被禁止或不支持控制管道請(qǐng)求

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

問(wèn)題六：USB主機(jī)是如何識(shí)別USB設(shè)備的?

答案六：當(dāng)USB設(shè)備插上主機(jī)時(shí)，主機(jī)就通過(guò)一系列的動(dòng)作來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行枚舉配置(配置是屬于枚舉的一個(gè)態(tài)，態(tài)表示暫時(shí)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(guò)檢測(cè)信號(hào)線上的電平變化來(lái)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(shí)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(guò)編程設(shè)置)

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

4、地址態(tài)(Address)：經(jīng)過(guò)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(lái)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(guò)各種標(biāo)準(zhǔn)的USB請(qǐng)求命令來(lái)獲取設(shè)備的各種信息，并對(duì)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(méi)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(dòng)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(guò)280UA。

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

答案七：標(biāo)準(zhǔn)的USB設(shè)備請(qǐng)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(gè)字節(jié)構(gòu)成)，請(qǐng)看回問(wèn)答四的內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)USB設(shè)備請(qǐng)求命令共有11個(gè)，大小都是8個(gè)字節(jié)，具有相同的結(jié)構(gòu)，由5個(gè)字段構(gòu)成(字段是標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求命令的數(shù)據(jù)部分)，結(jié)構(gòu)如下(括號(hào)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(qǐng)求命令

=01 類請(qǐng)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(qǐng)求命令代碼，在標(biāo)準(zhǔn)的USB命令中，每一個(gè)命令都定義了編號(hào)，編號(hào)的值就為字段的值，編號(hào)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(shuō)命令代碼是標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求命令代碼的核心，正是因?yàn)檫@些命令代碼而決定了11個(gè)USB標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求命令)：

0) 0 GET_STATUS：用來(lái)返回特定接收者的狀態(tài)

1) 1 CLEAR_FEATURE：用來(lái)清除或禁止接收者的某些特性

2) 3 SET_FEATURE：用來(lái)啟用或激活命令接收者的某些特性

3) 5 SET_ADDRESS：用來(lái)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(gè)接口描述符編號(hào)

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

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

以上的11個(gè)命令要說(shuō)得明白真的有一匹布那么長(zhǎng)，請(qǐng)各位去看書吧，這里就不多說(shuō)了，控制傳輸是USB的重心，而這11個(gè)命令是控制傳輸?shù)闹匦模赃@11個(gè)命令是重中之重，這個(gè)搞明白了，USB就算是入門了。

問(wèn)題八：在標(biāo)準(zhǔn)的USB請(qǐng)求命令中，經(jīng)常會(huì)看到Descriptor，這是什么來(lái)的呢?

回答八：Descriptor即描述符，是一個(gè)完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)C語(yǔ)言等編程實(shí)現(xiàn)，并存儲(chǔ)在USB設(shè)備中，用于描述一個(gè)USB設(shè)備的所有屬性，USB主機(jī)是通過(guò)一系列命令來(lái)要求設(shè)備發(fā)送這些信息的。它的作用就是通過(guò)如問(wèn)答節(jié)中的命令***作來(lái)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(kāi)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(hào)：

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(gè)設(shè)備只有一個(gè)設(shè)備描述符，而一個(gè)設(shè)備描述符可以包含多個(gè)配置描述符，而一個(gè)配置描述符可以包含多個(gè)接口描述符，一個(gè)接口使用了幾個(gè)端點(diǎn)，就有幾個(gè)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(shuō)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(hào)，為0x01

WORD bcdUSB; //USB版本號(hào)

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(hào)

WORD idProduct; //產(chǎn)品編號(hào)

WORD bcdDevice; //設(shè)備出廠編號(hào)

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(hào)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(hào)，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(hào)，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(hào)，為0x