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数据宽度:控制传输方式可以以8、16、32或64字节的数据进行传输,这取决于设备的传输速度。USB主机和设备之间支持控制传输,通过端点0进行数输。控制传输分为令牌、数输和握手阶段。作用:按照一定时刻轮询设备是否有中断传输请求特点:查询频率取决于端点的模式结构,从1到255ms不等中断传输主要用于实时性要求高的从机设备,如键盘操纵杆和Mouse等传输过程也分为令牌阶段、数输和握手阶段USB协议中共定义了以下四种描述符:每个USB设备都有一个唯一的设备描述符,如下表所示:每个USB设备都有默认的配置描述符,支持至少一个接口,每个配置描述符如下表:设备应至少支持一个接口,如:块传输数据接口,部分设备可能支持其它的接口。复合设备可以支持额外接口,以支持音频和视频功能。标准中并没有定义此类接口。接口可能有多个可选设置,主机将会检查每个可选的设置。
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主机控制器的初始化及驱动执行(以EHCI为例);模块注册分配和初始化HCD结构体。对设备数据空间进行分配,初始化计数器、总线、定时器、hcd结构体各成员值。完成HCD结构体的初始化和注册。申请buffer,注册总线、分配设备端内存空间,向中断向量表中申请中断,注册根集线器,对根集线器状态进行轮询。在USB系统驱动加载的过程中,创建了集线器的线程(khubd),并且一直查询相应的线程事务。HCD驱动中,将集线器作为一个设备添加到主机控制器驱动中,然后进行集线器端口的初始化。在USB主机看来,根集线器本身也是USB主机的设备。USB主机驱动加载完成之后,即开始注册根集线器,并且作为一个设备加载到主机驱动之中。
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每个设备至少支持控制端点0。USB设备应该支持三类端点:控制端点、输入端点和输出端点。OTG设备采用Mini-AB插座,相对于传统的USB数据线,Mini-AB接口多了一根数据线ID,ID线是否接入将Mini-AB接口分为Mini-A和Mini-B接口两种类型。在OTG设备之间数据连接的过程中,通过OTG数据线Mini-A和Mini-B接口来确定OTG设备的主从:接入Mini-A接口的设备默认为A设备(主机设备);接入Mini-B接口的设备,默认为B设备(从设备)。
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主机与设备之间的通信模型展示了USB主机和USB设备之间的数输过程。在设备端,USB设备将非USB格式的数据进行打包处理,转换成USB格式的数据包,然后传递到链路层,经过硬件处理、传递到物理层,由物理层通过PHY以数据流的形式传输到主机。USB主机在USB设备和USB主机之间发起的传输过程,稳为事务。每次事务以2到3个数据包的形式进行USB总线传输。每个数据包包含2到3个步骤:USB主机控制器向USB设备发出命令USB控制器和USB设备之间传递读写请求,其方向取决于部分的命令是读还是写USB主机控制器向USB设备发送事务类型请求,通过分组标识符来进行识别。主机和设备之间进行操作,通过分组标识(PID)来进行传输。数据包传输格式一般由:PID、数据/控制信息、CRC校验码组成。常见的PID主要包括令牌、数据、握手等类型组成。PID码以特定的方式组成,如下表所示: