USB系统驱动及固件开发的综述报告USB（UniversalSerialBus）是一种高速且通用的串行总线标准，其主要特点是插即用，可插拔，热插拔，并具有简单易用的通信协议。它已经成为了现代计算机通信协议的重要组成部分，且广泛应用于外设的连接，如数字相机、打印机、存储设备等。如何开发USB系统驱动及固件成为了计算机技术领域中的一个热门话题。一、USB系统架构USB系统架构主要由USB主机控制器、USB设备控制器、连接线材、USB设备组成，其中USB设备控制器又分为USB协议控制器和USB接口控制器。1.USB主机控制器USB主机控制器是在PC或者嵌入式系统中实现的逻辑电路，它的主要作用是控制主机对USB设备的数据传输，包括控制USB总线的带宽、传输协议、以及USB设备的识别和初始化等。USB主机控制器的实现方式有软件实现和硬件实现两种方式，通常情况下，主机控制器是通过芯片组中的USB控制器来实现的。2.USB设备控制器USB设备控制器是一种微处理器，其主要作用是控制USB设备的数据传输、计算机与USB总线之间的通信协议、收集和处理其它数据。其内部通常包含USB协议控制器和USB接口控制器两个模块。3.USB协议控制器USB协议控制器是USB设备控制器中非常重要的部分，其主要功能是解析和处理USB的各种传输协议。USB协议控制器需要对接口控制器的传输数据进行处理，同时对USB消息进行审核，以及对就绪状态进行标志等。4.USB接口控制器USB接口控制器通常包括接口电路和芯片逻辑控制器两部分。它们的主要作用是将USB控制器及主机电脑的控制信号转换为具有特定电性能和逻辑功能的内部命令、数据和状态信号，以保证USB总线与设备之间的传输速率、数据完整性等。二、USB驱动程序开发USB驱动程序的开发可分为两部分，一部分是在主机控制器中实现的USB主机驱动程序，另一部分是在USB设备中实现的USB设备驱动程序。1.USB主机驱动程序USB主机驱动程序是USB主机控制器用来控制USB端口的设备驱动程序，其主要作用是向USB总线上添加和移除USB设备，以及将数据从主机传输到USB设备上。开发USB主机驱动程序最常用的方法是使用USB主机控制器芯片厂商提供的API接口。这些API接口允许开发人员通过调用简单的函数来控制主机USB端口，实现对USB设备的读写等操作。2.USB设备驱动程序USB设备驱动程序是在USB设备控制器中实现的，其主要作用是控制USB设备与主机之间的数据传输。开发USB设备驱动程序需要了解USB协议和USB总线传输协议的相关知识，同时需要掌握相关的编程技巧。开发USB设备驱动程序最好可以使用专门的USB设备驱动程序开发工具，如芯片供应商提供的IDE。三、USB固件开发USB设备固件包括USB设备控制器中的协议控制器和设备接口控制器。对于嵌入式系统设备，开发人员需要编写相关的USB固件代码来实现USB设备和主机之间的通信。为了保证USB设备的兼容性和稳定性，开发USB固件需要掌握USB协议和传输协议的相关知识，熟悉USB设备的接口规格，了解USB设备固件开发的技术和工具。1.USB设备协议控制器标准库USB设备协议控制器标准库是一种常用的编程工具，可以加速USB设备固件开发的过程。它提供了一种简单易用的方法来访问USB设备的接口和数据，同时支持多储存单元的配置和管理。在固件开发过程中，开发人员可以使用USB设备协议控制器标准库来快速实现USB设备的初始化和配置，而无需编写复杂的固件代码。2.USB片上系统（USBSoC）USB片上系统是一种在单片集成电路上实现USB功能的解决方案，它通常包括USB协议控制器、接口控制器、储存单元以及相应的固件库等功能。USBSoC提供了一种简单、可靠、且具有较高性价比的USB设备固件开发方案，大大简化了USB设备的集成和开发过程。四、总结随着USB技术的不断发展，USB设备的普及率逐渐升高，对USB系统驱动及固件开发的需求也越来越大。正确的掌握USB系统及其固件开发的相关知识和技术，对于开发成功稳定和高效的USB设备固件至关重要。