usb的工作原理及資料報格式 一 概述 對於usb的工作我這裡做個比方，主機好比乙個公司，你就是usb裝置，要進入公司首先要面試（列舉），你到了面試現場（第一次插入裝置），面試官首先了解到你的外表，性別已經你要應聘的崗位（裝置描述符），然後給你乙個號，以後就開始按號叫人，當你被叫到就開始問你的專業知識，性格等（配置描述符），如果你比較合適（通過了列舉）你就會錄取了，並且註冊乙個你的資訊到公司（驅動安裝，並且寫入登錄檔）。等你下次來公司，只要把工號（pid，vid）報上，就知道是你來了。 usb的概念歷史啥的這裡就不說了。我們先不管具體的資料報格式，這一節先從整個包的層面上簡單的說，過程是這樣的，
裝置插入
1）主機會輪迴查詢各個usb埠，主機檢測到d+與d-之間有電壓差，就認為有新的設定接入。主機等待100ms後發出復位請求。裝置接到復位請求後將產生乙個外部中斷訊號。
列舉過程
2）主機這時候只是知道有新的裝置插入了，但是不知道插進來個什麼東西，所以就開始詢問它是什麼裝置，怎麼用，負荷能力怎麼樣。這個時侯就進入了列舉過程。因為剛剛插入的裝置沒有分配位址，就用預設位址0，首先傳送乙個get_deｓｃｒｉｐｔor（獲取裝置描述符）指令包，裝置接到包後就開始解析包（其實就是你在韌體程式裡判斷處理） ，然後按固定格式返回自己裝置的裝置描述符，這一步主要是主機知道你的usb裝置的基礎屬性，比如支援的傳輸資料長度，電流負荷多少，支援那個usb版本，以及以後方便電腦找驅動的pid，vid。
4） 給你乙個位址後就開始詢問你的具體配置。首先傳送乙個試探性的裝置配置請求get_configuration（要求固定返回9個裝置配置字），你接到後就開始傳送9位元組的裝置配置字，其中包括你的配置字的總長度，這樣主機就知道你的配置到底有多長，然後再發一次裝置配置請求，這時你就開始上傳所有的配置字。這個時侯主機就已經很明白你的工作方式 和各種特性，然後就可以正常工作了
5） 如果你在前面的某些配置（以後章節詳細說明）要求要說明自己的名字什麼的，這裡還要上傳字串描述符。
6） 如果是滑鼠或者鍵盤還要上傳報告描述符 正常資料階段
7） 這個時侯你已經被主機正式接受並且註冊了，你可以通過自己寫測驅動或通用驅動與電腦進行通訊了。 以上是簡單的描述，詳細的後面章節再做介紹，學習乙個東西關鍵是首先要知道這個東西是什麼，簡單的工作原理。 對於usb傳輸大體有個概念，下一步就來看看到底usb上傳的什麼東西，以什麼格式傳資料，先不涉及端點的概念。 usb資料格式 各種匯流排的資料傳輸都是以固定的層次協議進行的，usb當然也不例外。
所謂的層次也只是個抽象的概念罷了，就是表達一種依附關係，上層要依賴與底層，上層以底層為基礎，上層只需要關心自己的東西就行了，如果你還不明白，那就繼續看，學習乙個東西不可能一兩句話說的明白乙個點，需要全面了解後才能清楚各個點。 要實現兩個機器（機器的範圍比較廣，可以是電腦，交換機，微控制器）的通訊總是要有乙個載體才可以，對於機器當然是電平高低為載體，具體的說機器甲要告訴機器乙一件事情（比如說一條指令），那麼機器甲可以通過一根線（序列資料匯流排）連到機器乙的乙個io口上，甲傳送乙個個的高低電平，乙固定時間檢測自己的這個io口，然後逐個記錄下放到自己的緩衝裡，這樣乙就收到甲送的資料了。
上述就是乙個簡單的資料鏈路層（計算機網路裡這麼叫）的描述，這一層要保證的就是甲發的每一位資料，乙都可以正確及時的接受，並且對在傳輸過程中出錯的資料做出反應。其實比資料連路更底層的還有物理層，這就是真正的物理介質，對於機器就是電線了，資料就是電線上傳輸的電壓,usb是用的四線，兩個電源(5v,地線)，兩個資料線（d+，d－）。 這裡也打個比方，比如人與人進行交流，我們當然是通過說話了，物理層就是空氣和傳輸的聲波，資料鏈路層就是我們說的每乙個字，物理層就是空氣，負責把我們說的話轉換成 聲波傳給對方，資料鏈路層負責讓對方能正確的聽到每個字，如果聽的不清可以告訴對方重新說一遍。 經過上述的兩個底層，就可以保證每一位資料可以正確的傳到對方那裡去。下一步的工作當然是解析資料代表了什麼，一般來說，資料都是以一串數為單位，一般稱為乙個包，機器間傳輸都是以乙個包為單位傳出，就像人們說話都是以一句話為單位輸出一樣。
每乙個包包含有許多位資料，這些資料又分段表示不同的意義，如圖一，這是乙個usb令牌階段的包，sync是同步資料（相當於說話時先打個招呼，告訴對方要跟他說話了），pid是包標示（告訴對方這個包是幹什麼用的），addr是對方的位址（叫對方的名字），endp是用端點幾通訊（先不介紹這個），crc5是校驗位（判斷這個包是否在傳輸中出錯），eop是包結束。
| sync | pid | addr | endp | crc5 | eop |
圖一 usb的資料報又分為三種，乙個是令牌包，乙個是資料報，另乙個是握手包。每一次的usb通訊事務處理都是以令牌包開頭，告訴對方要跟誰說話，這句話是用來幹嘛的。如果要求有資料傳輸，則下一步就是資料報，另外如果要求對方要有反饋，則會發出握手包。令牌包又簡單的包括out，in，step三種型別，out是用於主機告訴裝置主機要向usb裝置傳送資料，in是用於主機告訴裝置要上傳資料，而steup是用於主機向usb裝置傳送配置資訊，在列舉過程中會用到。另外資料報和握手包的具體格式什麼的，可以參照詳細的協議。 可以看到在所以的通訊過程中，主機都是發起者，不管是主機傳送資料到usb裝置還是usb裝置傳送資料到主機，都必須收主機控制。
圖二為一次事務的過程。
令牌階段 ——> 資料階段 ——> 握手階段
圖二 這個過程可以這樣描述，甲和乙對話，甲是老闆，乙是職員。第一節已經講過了，乙面試就是列舉，在這個過程中，甲多段的傳送step令牌包給乙，乙收到後如果要反饋資料，就發資料報給甲，甲正確接收後，跟甲握握手，表示這次對話成功。 乙被正式錄取後，甲會分派任務（out），這時甲對乙說有任務給你（令牌階段），然後乙 就開始聽，甲說你的任務就是記錄資料並且上報（這段話就是資料報），乙說好的（握手包）。 乙開始正式工作，並且記錄資料。過了一段時間，甲開始要求提交資料（in），乙把資料報告給甲（資料階段），甲說好（握手成功）。這裡乙不能主動的去向老闆匯報，只能被動的幹活。
USB工作原理
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usb轉串列埠工作的準備工作
以防忘記，記錄下來，需要用到的東西及技術或環境。1 usb轉串列埠線，剛taobao了乙個，還沒寄來 至於我前面文章提到的有三種模組，以後需要的話再買其他模組的線吧 2 安裝ubuntu系統，暉哥說，要給我個專門的pc機做，周一去搞搞吧，本來想在筆記本上裝的 3 把我的arm板拿公司去，測試時候會用...
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