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可知,设备端驱动包含两部分:底层设备控制器驱动上层大容量存储类驱动设备控制器驱动USB设备控制器驱动主要实现GadgetAPI定义的函数和中断服务函数,可按功能划分为:API函数实现模块和中断处理模块。中断处理模块主要处理设备控制器产生的各种中断,包括端点中断、复位、挂起等中断。上图为设备端控制器基本架构,主要完成了Gadget驱动和控制器驱动绑定、注册。HCD:主机控制器驱动UDC:设备端控制器驱动OTG设备支持HNP和SRP协议。OTG设备通过USBOTG电缆连接到一起,其中接Mini-A接口的设备为A设备,默认为主机端,Mini-B接口的设备默认为B设备。当A、B设备完成数据交互之后,A、B设备之间的USBOTG电缆进入挂起状态:向A设备发起HNP请求。待A设备响应之后,A设备发送a_set_b_hnp_en,B设备响应之后即进入主机状态,同时发送请求使用A设备set_device,这样A、B设备完成主从交换。
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因为根据USB2.0协议,高速(HighSpeed)设备在初始时是默认全速(FullSpeed)状态运行,所以对于一个支持USB2.0的高速hub,当它发现它的端口连接的是一个全速设备时,会进行高速检测,看看目前这个设备是否还支持高速传输,如果是,那就切到高速信号模式,否则就一直在全速状态下工作。同样的,从设备的角度来看,如果是一个高速设备,在刚连接bub或上电时只能用全速信号模式运行(根据USB2.0协议,高速设备向下兼容USB1.1的全速模式)。随后hub会进行高速检测,之后这个设备才会切换到高速模式下工作。假如所连接的hub不支持USB2.0,即不是高速hub,不能进行高速检测,设备将一直以全速工作。
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USB设备在总线活动来到时结束中止态。USB设备也可以远程唤醒的电流信号来请求主机退出中止态或选择性中止态。具体设备具有的远程唤醒的能力是可选的,也就是说,如果一个设备有远程唤醒的能力,此设备能让主机控制此能力的有效与否。当设备复位时,远程唤醒能力被禁止。USB协议定义了设备的6种状态,仅在枚举过程中,设备就经历了4个状态的迁移:上电状态(Powered),默认状态(Default),地址状态(Address)和配置状态(Configured)(其他两种是连接状态和挂起状态(Suspend))。
默认管道(DefaultPipe)在设备一端来看就是端点0。主机此时发送的请求是默认地址0,端点0,虽然未分配地址的设备都是通过地址0来获取主机发来的请求,但由于枚举过程不是多个设备并行处理,而是一次枚举一个设备的方式进行,所以不会发生多个设备同时响应主机发来的请求。设备描述符的第8字节代表设备端点0的大包大小。虽然说设备所返回的设备描述符(DeviceDescriptor)长度只有18字节,但系统也不在乎,此时,描述符的长度信息对它来说是重要的,其他的瞄一眼就过了。当完成次的控制传输后,也就是完成控制传输的状态阶段,系统会要求hub对设备进行再一次的复位操作(USB规范里面可没这要求)。再次复位的目的是使设备进入一个确定的状态。