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对于复合设备,通常应该是不同的接口(Interface)配置给不同的驱动,因此,需要等到当设备被配置并把接口使能后才可以把驱动挂载上去。USB设备-配置-接口-端点关系实际情况没有上述关系复杂。一般来说,一个设备就一个配置,一个接口,如果设备是多功能符合设备,则有多个接口。端点一般都有好几个,比如MassStorage设备一般就有两个端点(控制端点0除外)。驱动(注意,这里是驱动,之后的事情都是有驱动来接管负责与设备的通信)根据前面设备回复的信息,发送Set_Configuration请求来正式确定选择设备的哪个配置(Configuration)作为工作配置(对于大多数设备来说,一般只有一个配置被定义)。至此,设备处于配置状态(Configured),当然,设备也应该使能它的各个接口(Interface)。
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这里指的USB端口指的是主机下的根hub或主机下行端口上的hub端口。Hub给端口供电,连接着的设备处于上电状态。此时,USB设备处于加电状态,它所连接的端口是无效的。在hub端,数据线D+和D-都有一个阻值在14.25k到24.8k的下拉电阻Rpd,而在设备端,D+(全速,高速)和D-(低速)上有一个1.5k的上拉电阻Rpu。当设备插入到hub端口时,有上拉电阻的一根数据线被拉高到幅值的90%的电压(大致是3V)。hub检测到它的一根数据线是高电平,就认为是有设备插入,并能根据是D+还是D-被拉高来判断到底是什么设备(全速/低速)插入端口(全速、高速设备的区分在我将来的文章中描述)。
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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。
对于主机,要求能响应会话请求;对于设备,仅要求能够发起SRP协议。OTG设备,不仅要求发起SRP,而且还能响应SRP请求。SRP分为数据线脉冲调制和电压脉冲调两种方式,B设备发起SRP满足以下条件:B设备检测到A设备低于其有效的电压阈值,同时B设备低于有效的电压阈值。B设备检测到D+和D-数据线至少在2ms的时间内低于有效阈值,即处于SE0状态。数据线脉冲调制会话请求:B设备等到满足以上两个条件后,将数据线接入上拉电阻一定的时间,以备A设备过滤数据线上的瞬间电压。与此同时,B设备上拉D+以便于在全速模式下进行初始化操作。A设备在检测到D+变为高电平或D-变为低电平时产生SRP指示信号。