usb基础知识以及枚举过程介绍

一个USB设备有一个设备描述符，设备描述符里面决定了该设备有多少种配置，
每种配置描述符对应着配置描述符；而在配置描述符中又定义了该配置里面有多少个接口，
每个接口有对应的接口描述符；在接口描述符里面又定义了该接口有多少个端点，
每个端点对应一个端点描述符；端点描述符定义了端点的大小，类型等等。
由此我们可以看出，USB的描述符之间的关系是一层一层的，
最上一层是设备描述符，
下面是配置描述符，再下面是接口描述符，
再下面是端点描述符。在获取描述符时，
先获取设备描述符，
然后再获取配置描述符，
根据配置描述符中的配置集合长度，
一次将配置描述符、接口描述符、端点描述符一起一次读回。
其中可能还会有获取设备序列号，厂商字符串，产品字符串等

usb数据发送方式：

LDDR3中详细介绍了usb数据发送的几种方式为: 控制传输、中断传输、同步传输、批量传输。

1、控制传输：

由主机发起，丛机响应，多用于命令、传输较短的数据。

2、中断传输：

中断可想而知，需要高效实时响应的传输，要求数据简单、精悍，数据传输过程中低延迟等。适用于鼠标类、键盘类。

3、同步传输

传输过程中对数据同步要求交过，所以必须适用定期批量发送或者接收数据的设备，例如媒体播放设备，多考虑数据能定时发送或者接收到，不用考虑

数据的应答机制，即不考虑发起方是否需要知道数据发送是否成功。因此在usb数据发送过程中是不需要握手阶段的
4、批量传输

非周期、批量的传输，在每传输一批包后，需要有握手阶段，所以是稳定、可靠的传输，但是容易出现延时的问题。

 

usb数据发送流程：

a) 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
b) 数据传输阶段：依据令牌阶段的IN或OUT传输，来决定数据传输为DATA0或DATA1来进行数据传输
c) 握手阶段：接收信息的一方发送ACK信号以表示接收成功；若为NAK，表示发送失败；STALL表示不可预知的错误

 

usb枚举过程：需要记住的一点是枚举只能是由主设备端发起

1、usb接口检测到设备插入，通过D+和D-查分电压检测得到，产生一个中断。
　　连接了设备的 HUB 在 HOST 查询其状态改变端点 时返回对应的 bitmap，告知HOST 某个PORT状态发生了改变。
　　主机向 HUB 查询该PORT的状态，得知有设备连接，并知道了该设备的基本特性。
　　主机等待（至少 100mS）设备上电稳定，然后向 HUB 发送请求，复位并使能该PORT。
　　HUB执行PORT复位操作，复位完成后该PORT就使能了。现在设备进入到defalut状态，可以从Vbus获取不超过 100mA 的电流。主机可以通过0地址与其通讯。

2、主机通过0地址向该设备发送get_device_descriptor标准请求，获取设备的描述符。目的是取得却缺省控制管道所支持的最大数据包长度，
　　该长度包含在设备描述符的bMaxPacketSize0字段中，其地址偏移量为7，主机读取64字节，但实际不一定能读到，
　　因为这时候还不知道一次能读取的最大长度，但是肯定能读到前8个字节，因为可能的值为（8，16，32，64）.

3、主机再次向 HUB 发送请求，复位该PORT。

4、 主机通过标准请求 set_address给设备分配地址。

5、主机通过新地址向设备发送 get_device_descriptor标准请求，获取设备的描述符。

6、 主机通过新地址向设备发送其他 get_configuration请求，获取设备的配置描述符。

7、 根据配置描述符的wTotalLength字段（地址偏移为2，总共两个字节，即偏移地址3表示高8位，偏移地址2表示低8位），
　　表示该配置描述符及其包含的接口描述符、端点描述符和供应商描述等的总长度。
　　英文原文：Total length of data returned for thisconfiguration.Includes the combined lengthof all descriptors (configuration, interface,endpoint,
　　and class- or vendor-specific)returned for this configuration.再次发送get_configuration请求，获取数据长度为wTotalLength。

8、根据配置信息，主机选择合适配置，通过 set_configuration请求对设备而进行配置。这时设备方可正常使用。