usbhost工作流程

1、USB枚舉步驟USB協(xié)議定義了設(shè)備的6種狀態(tài)，僅在枚舉過程種，設(shè)備就經(jīng)歷了4個(gè)狀態(tài)的遷移：上電狀態(tài)(Powered)，默認(rèn)狀態(tài)(Default)，地址狀態(tài)(Address)和配置狀態(tài)(Configured)（其他兩種是連接狀態(tài)(Attached)和掛起狀態(tài)（Suspend））。Attached和Powered狀態(tài)不難理解:當(dāng)一個(gè)設(shè)備被正確插入到主機(jī)的USB接口時(shí)，就處于Attached(連接)的狀態(tài)。設(shè)備連接好了，USB設(shè)備就處于Sus

2、pended(掛起)狀態(tài)。USB主機(jī)識(shí)別了設(shè)備，同時(shí)沒有對(duì)設(shè)備進(jìn)行請(qǐng)求，下面步驟是Windows系統(tǒng)下典型的枚舉過程，但是固件不能依此就認(rèn)為所有的枚舉操作都是按照這樣一個(gè)流程行進(jìn)。設(shè)備必須在任何時(shí)候都能正確處理所有的主機(jī)請(qǐng)求。1.用戶把USB設(shè)備插入U(xiǎn)SB端口或給系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)設(shè)備上電這里指的USB端口指的是主機(jī)下的根連接著的設(shè)備處于上電狀態(tài)。hub或主機(jī)下行端口上的hub端口。Hub給端口供電，2.Hub監(jiān)測它各個(gè)端口數(shù)據(jù)線上(DD)的電

3、壓在hub端，數(shù)據(jù)線D和D都有一個(gè)阻值在14.25k到24.8k的下拉電阻Rpd，而在設(shè)備端，D（全速，高速）和D（低速）上有一個(gè)1.5k的上拉電阻Rpu。當(dāng)設(shè)備插入到hub端口時(shí)，有上拉電阻的一根數(shù)據(jù)線被拉高到幅值的90%的電壓（大致是3V）。hub檢測到它的一根數(shù)據(jù)線是高電平，就認(rèn)為是有設(shè)備插入，并能根據(jù)是D還是D被拉高來判斷到底是什么設(shè)備（全速低速）插入端口（全速、高速設(shè)備的區(qū)分在后面的章節(jié)中描述）。檢測到設(shè)備后，hub繼續(xù)給設(shè)備

4、供電，但并不急于與設(shè)備進(jìn)行USB傳輸。3.Host了解連接的設(shè)備每個(gè)hub利用它自己的中斷端點(diǎn)向主機(jī)報(bào)告它的各個(gè)端口的狀態(tài)（對(duì)于這個(gè)過程，設(shè)備是看不到的，也不必關(guān)心），報(bào)告的內(nèi)容只是hub端口的設(shè)備連接／斷開的事件。如果有連接／斷開事件發(fā)生，那么信息。host會(huì)發(fā)送一個(gè)Get_Pt_Status請(qǐng)求(request)以了解更多hub上的Get_Pt_Status等請(qǐng)求屬于所有hub都要求支持的hub類標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求（stardhubclass

5、requests）。4.Hub檢測所插入的設(shè)備是高速還是低速設(shè)備hub通過檢測USB總線空閑(Idle)時(shí)差分線的高低電壓來判斷所連接設(shè)備的速度類型，當(dāng)host發(fā)來Get_Pt_Status請(qǐng)求時(shí)，hub就可以將此設(shè)備的速度類型信息回復(fù)給host。（USB2.0規(guī)范要求速度檢測要先于復(fù)位（5.hub復(fù)位設(shè)備當(dāng)主機(jī)獲悉一個(gè)新的設(shè)備后，Reset）操作）。主機(jī)控制器就向hub發(fā)出一個(gè)Set_Pt_Feature請(qǐng)求讓hub復(fù)位其管理的端口。

6、hub通過驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線到復(fù)位狀態(tài)(D和D全為低電平)，并持續(xù)至少10ms。當(dāng)然，hub不會(huì)把這樣的復(fù)位信號(hào)發(fā)送給其他已有設(shè)備連接的端口，的設(shè)備自然看不到復(fù)位信號(hào)，不受影響。6.Host檢測所連接的全速設(shè)備是否是支持高速模式所以其他連在該hub上因?yàn)楦鶕?jù)USB2.0協(xié)議，高速（HighSpeed）設(shè)備在初始時(shí)是默認(rèn)全速（FullSpeed）狀態(tài)運(yùn)行，所以對(duì)于一個(gè)支持USB2.0的高速hub，當(dāng)它發(fā)現(xiàn)它的端口連接的是一個(gè)全速設(shè)備時(shí)，會(huì)進(jìn)行高速

7、檢測，看看目前這個(gè)設(shè)備是否還支持高速傳輸，否則就一直在全速狀態(tài)下工作。7.Hub建立設(shè)備和主機(jī)之間的信息通道主機(jī)不停得向hub發(fā)送Get_Pt_Status請(qǐng)求，以查詢?cè)O(shè)備是否復(fù)位成功。Hub返回的報(bào)告信息中有專門的一位用來標(biāo)志設(shè)備的復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)hub撤銷了復(fù)位信號(hào)，設(shè)備就處于默認(rèn)／空閑狀態(tài)（求。設(shè)備和主機(jī)之間的通信通過控制傳輸，默認(rèn)地址Defaultstate），準(zhǔn)備著主機(jī)發(fā)來的請(qǐng)0，端點(diǎn)號(hào)0進(jìn)行。在此時(shí)，設(shè)備能從總線上得到的最大電流

8、是100mA。8.主機(jī)發(fā)送GetDe請(qǐng)求獲取默認(rèn)管道的最大包長度默認(rèn)管道（DefaultPipe）在設(shè)備一端來看就是端點(diǎn)端點(diǎn)0，雖然所有位分配地址的設(shè)備都是通過地址0。主機(jī)此時(shí)發(fā)送的請(qǐng)求是默認(rèn)地址0來獲取主機(jī)發(fā)來的信息，但由于枚舉過0，程不是多個(gè)設(shè)備并行處理，響應(yīng)主機(jī)發(fā)來的請(qǐng)求。而是一次枚舉一個(gè)設(shè)備的方式進(jìn)行，所以不會(huì)發(fā)生多個(gè)設(shè)備同時(shí)設(shè)備描述符的第8字節(jié)代表設(shè)備端點(diǎn)0的最大包大小。對(duì)于Windows系統(tǒng)來說，GetDe請(qǐng)求中的wLeng

9、th一項(xiàng)都會(huì)設(shè)為64，雖然說設(shè)備所返回的設(shè)備描述符（DeviceDe）長度只有18字節(jié)，但系統(tǒng)也不在乎，此時(shí)，描述符的長度信息對(duì)它來說是最重要的，其他的瞄一眼就過了。Windows系統(tǒng)還有個(gè)怪癖，當(dāng)完成第一次的控制傳輸后，也就是完成控制傳輸?shù)臓顟B(tài)階段，系統(tǒng)會(huì)要求hub對(duì)設(shè)備進(jìn)行再一次的復(fù)位操作再次復(fù)位的目的是使設(shè)備進(jìn)入一個(gè)確定的狀態(tài)。（USB規(guī)范里面可沒這要求）。9.主機(jī)給設(shè)備分配一個(gè)地址（Address）主機(jī)控制器通過Set_Addr

10、ess請(qǐng)求向設(shè)備分配一個(gè)唯一的地址。在完成這次傳輸之后，設(shè)備進(jìn)入地址狀態(tài)（Addressstate），之后就啟用新地址繼續(xù)與主機(jī)通信。是終生制的，設(shè)備在，地址在；設(shè)備消失（被拔出，復(fù)位，系統(tǒng)重啟）個(gè)設(shè)備當(dāng)再次被枚舉后得到的地址不一定是上次那個(gè)了。10.主機(jī)獲取設(shè)備的信息主機(jī)發(fā)送Get_De請(qǐng)求到新地址讀取設(shè)備描述符，這次主機(jī)發(fā)送這個(gè)地址對(duì)于設(shè)備來說，地址被收回。同一Get_De請(qǐng)求可算是誠心，它會(huì)認(rèn)真解析設(shè)備描述符的內(nèi)容。設(shè)備描述符內(nèi)信

11、息包括端點(diǎn)0的最大包長度，設(shè)備所支持的配置（Configuration）個(gè)數(shù)，設(shè)備類型，VID（VendID，由USBIF分配），PID（ProductID，由廠商自己定制）等信息。Get_De請(qǐng)求(Devicetype)和設(shè)備描述符（已抹去VID，PID等信息）。之后主機(jī)發(fā)送Get_De請(qǐng)求，讀取配置描述符（ConfigurationDe），字符串等，逐一了解設(shè)備更詳細(xì)的信息。事實(shí)上，對(duì)于配置描述符的標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求中，有時(shí)wLength一項(xiàng)

12、會(huì)大于實(shí)際配置描述符的長度（9字節(jié)），比如255。這樣的效果便是：主機(jī)發(fā)送了一個(gè)Get_De_Configuration的請(qǐng)求，設(shè)備會(huì)把接口描述符，端點(diǎn)描述符等后續(xù)描述符一并回給主機(jī)，主機(jī)則根據(jù)描述符頭部的標(biāo)志判斷送上來的具體是何種描述符。11.主機(jī)給設(shè)備掛載驅(qū)動(dòng)（復(fù)合設(shè)備除外）主機(jī)通過解析描述符后對(duì)設(shè)備有了足夠的了解，會(huì)選擇一個(gè)最合適的驅(qū)動(dòng)給設(shè)備。在驅(qū)動(dòng)的選擇過程中，Windows系統(tǒng)會(huì)和系統(tǒng)inf文件里的廠商ID，產(chǎn)品ID，有時(shí)甚至