第25卷第4期增刊仪器仪表学报2004年8月XUSB协议及其接口实现罗钧桂杰出(重庆大学光电技术及系统国家教育部重点实验室400044)摘要USB总线接口现已被广泛应用于高速或大量数据存贮的系统中,文章从USB总线协议出发,对通用串行总线的原理、特点做了详细的论述,并从协议应用角度以philips的USB接口芯片PDIUSBD12为例讨论了USB主机端和设备端开发的基本方法。关键词USB协议外设主机USBProtocolandItsImplementofUSBInterfaceLuoJunGuiJiechu(OTESLaboratory,ChongqingUniv,Chongqing400044,China)AbstractUSBinterfacehasbeenwidelyusedinthesystemrequiredhighspeedormassstorage.Itdiscussestheprincipleandcharacteristicofuniversalserialbustobeginwithprotocolofuniversalserialbus,anddiscussesthewaystodevelopmentofUSBhostanddeviceinterfacewithaexampleofPhilip'sUSBinterfacechipsetintheviewpointofprotocolapplication.KeywordsUSBProtocolDeviceHost表1数据包格式1引言类型令牌包数据包握手包区PIDADDRENDPCRCPIDDATACRCPID位数0～111USB总线协议概述87458168bits8192USB总线属一种轮讯方式的总线,主机控制器初结构,流通道的作用在于可由系统的传输进度动态控始化所有的数据传输,并按制定好的原则传输数～制,这样就保证了同步,并防止由于使用握手包应答信据[12]。每一总线执行动作最多传送三个数据包。在每号而造成的硬件缓冲区的欠载或溢出以及由此造成的次传送开始时,主机控制器发送一个描述传输运作的交换率下降。通道包含数据带宽、传送服务类型,端口种类、方向(由主机到设备或由设备到主机)、USB设特性(如方向和缓冲区大小)等信息。多数通道在USB备地址和端口地址的USB数据包,这个数据包通常称设备设置后就形成了。USB中有一个特殊的通道—缺为令牌包(tokenpacket)。然后发送端开始发送包含信省控制通道,它属于消息通道,当设备一启动即存在,息的数据包或表明没有数据传送。USB设备从解码后从而为设备的设置、查询状况和输入控制信息提供一个的数据包的适当位置取出属于自己的数据,接收端也入口。在物理结构上,设备通过Hub连到主机上。但在逻要相应发送一个握手的数据包表明是否传送成功(同辑上,主机是直接与各个逻辑设备通信的,就好像它们是步传输除外)。3种数据包的格式如表1所示。直接被连到主机上一样。一个USB逻辑设备对USB系发送端和接收端之间的USB数据传输模型可描统来说就是一个端点集合。端点可以根据它们实现的接述为一个通道(pipe)。USB有两种类型的通道:流和消口来分类。USB系统软件通过一个缺省的控制通道来管息。流的数据不像消息的数据,它没有USB所定义的理设备。而客户软件用通道束管理接口。通道束的一端为X本文系重庆市科技攻关项目(200113013)。第4期增刊USB协议及其接口实现617端点,一端为缓冲区。客户软件要求通信数据在主机上的圆圈里的数代表发送器和接收器的时序位。功能部件一个缓冲和USB设备上的一个端点之间进行。主机控制必须接受数据并返回ACK。当功能部件接受事务的时器或USB设备(取决于数据传送方向)将数据打包后在候,它必须设置其时序位,以便主机和功能部件的时序USB上传。由主机控制器(HC)协调何时用总线访问在位在建立事务的最后都等于1。USB上传递数据。一个客户软件一般都通过IöO请求包(IRP)来要求数据传送。然后,或者等待,或者当传送完成后被通知。IRP的细节是由操作系统来指定的。客户软件提出与设备上的端点建立某个方向的数据传送的请求,IRP就可简单地理解为这个请求。一个客户软件可以要求一个通道回送所有的IRP。当关于IRP的总线传送结束时,无论它是成功地完成,还是出现错误,客户软件都将获得通知说IRP完成了。112USB数据传输方式USB体系结构包括4种基本的数据传输方式[4]。(1)同步传输:占用大量USB带宽,以稳定的速率图1建立初始化发送和接收实时的信息,例如语音数据的传输