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PID分组码是数输流程中的重要元素。无论硬件还是软件,都要对PID分组码进行分析,从而做出正确响应。USB主机和设备严格按照PID分组码信息进行信息交互。当USB设备连接到集线器,集线器状态将发生相应的变化,并将状态变化信息传递给USB主机。USB主机通过根集线器向USB设备发送命令,获取USB设备的各种信息,包含USB设备传输类型、ID号、Product、USB速度等信息。USB主机和USB设备之间的数输共有四种类型:控制传输、批量传输、中断传输和同频传输。与之对应,USB主机和USB设备之间有四种事务:控制事务、批量事务、中断事务和同步事务。批量(Bulk)传输作用:主要用于非实时性传输,数据包较大而延时要求较低。特点:数输准备即可,采用批量传输模式的USB从机设备,如U盘数输分三个阶段:令牌阶段:主机发送请求,USB设备依据请求PID来判断IN或OUT传输
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标准Get_Descriptor请求设备描述符(DeviceDescriptor)之后主机发送Get_Descriptor请求,读取配置描述符(ConfigurationDescriptor),字符串等,逐一了解设备更详细的信息。事实上,对于配置描述符的标准请求中,有时wLength一项会大于实际配置描述符的长度(9字节),比如255。这样的效果便是:主机发送了一个Get_Descriptor_Configuration的请求,设备会把接口描述符,端点描述符等后续描述符一并回给主机,主机则根据描述符头部的标志判断送上来的具体是何种描述符。
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在讲解枚举之前,先大概说说USB的一种传输模式——控制传输。这种传输在USB中是重要的,它要数据的正确性,在设备的枚举过程中都是使用控制传输的。控制传输分为三个阶段:①建立阶段。②数据阶段。③确认阶段。建立(setup)阶段:都是由USB主机发起,它是一个setup数据包,里面包含一些数据请求的命令以及一些数据。如果建立阶段是输入请求,那么数据阶段就要输入数据;如果建立阶段是输出请求,那么数据阶段就要输出数据。如果在数据阶段,即便不需要传送数据,也要发一个0长度的数据包。数据阶段过后就是确认阶段。确认阶段刚好跟数据阶段相反,如果是输入请求,则它是一个输出数据包;如果是输出请求,则它是一个输入数据包。确认阶段用来确认数据的正确传输。
枚举就是从设备读取一些信息,知道设备是什么样的设备,如何进行通信,这样主机就可以根据这些信息来加载合适的驱动程序。调试USB设备,很重要的一点就是USB的枚举过程,只要枚举成功了,那么就已经成功大半了。USB架构中,hub负责检测设备的连接和断开,利用其中断IN端点(InterruptINEndpoint)来向主机(Host)报告。在系统启动时,主机轮询它的根hub(RootHub)的状态看是否有设备(包括子hub和子hub上的设备)连接。USB总线拓扑结构见下图(顶端为主机的RootHub):
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