USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)-USB協(xié)議相關(guān)(2)

1. 熱插拔

在熱插拔中，USB HUB扮演著很重要的角色，HUB向主機(jī)報(bào)告端口的狀態(tài)改變，主機(jī)才能對(duì)相應(yīng)的動(dòng)作采取相應(yīng)的操作；

2. 地址分派

當(dāng)USB設(shè)備插入后，主機(jī)會(huì)對(duì)USB設(shè)備分配一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的地址，同時(shí)resetUSB設(shè)備并對(duì)HUB的相應(yīng)端口使能；

3. 配置(Configuration)：

在USB設(shè)備的功能可用之前必須被配置，主機(jī)首先獲取設(shè)備的配置信息了解設(shè)備的功能進(jìn)而進(jìn)行配置。主機(jī)將設(shè)置設(shè)備的配置(configuration)，并且可能對(duì)接口(Interface)選擇可變的設(shè)置(setting).

在一個(gè)配置中，設(shè)備可能支持多個(gè)接口，一個(gè)接口就是相關(guān)的一些端點(diǎn)(Endpoint) ，通過(guò)這些端點(diǎn)提供一個(gè)功能。因此，一個(gè)接口就向主機(jī)提供一個(gè)功能，在一個(gè)配置中，一個(gè)USB設(shè)備可以向主機(jī)提供多個(gè)不同的功能。接口中端點(diǎn)的特性和端點(diǎn)與主機(jī)通信的協(xié)議可以通過(guò)設(shè)備類(lèi)(device class)或廠商自定義的標(biāo)記來(lái)標(biāo)示。

接口可以有一些設(shè)置來(lái)重定義接口關(guān)聯(lián)的端點(diǎn)的編號(hào)和特性，但這需要設(shè)備支持GetInterface()請(qǐng)求來(lái)報(bào)告接口的當(dāng)前設(shè)置，并通過(guò)SetInterface()請(qǐng)求來(lái)為接口選則可變的設(shè)置。

接口配置符(Interface Descriptor)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含表示接口號(hào)和可變?cè)O(shè)置的域，其中接口號(hào)是從0至n-1（n表示當(dāng)前配置所支持的接口數(shù)），可變?cè)O(shè)置也是編號(hào)從0至n-1編號(hào)，當(dāng)設(shè)備初始化配置中接口的默認(rèn)設(shè)置是0號(hào)設(shè)置。

為了支持通用性驅(qū)動(dòng)程序，設(shè)備描述符和接口描述符中都包含Class、SubClass和Protocol域，來(lái)標(biāo)示USB設(shè)備提供的功能和利用這些功能主機(jī)和設(shè)備的通信協(xié)議。

4. 數(shù)據(jù)傳輸

USB設(shè)備和主機(jī)之間有四種數(shù)據(jù)傳輸方式(控制、中斷、批量和等時(shí))，端口號(hào)可以在不同的接口設(shè)置中使用不同的傳輸方式。但一旦這種接口設(shè)置選定，在這種接口設(shè)置期間相應(yīng)的端口就只能使用這種設(shè)置中指定的數(shù)據(jù)傳輸方式。

5. 請(qǐng)求響應(yīng)

在USB設(shè)備處理請(qǐng)求時(shí)，為了保證處理的及時(shí)性，設(shè)置了一個(gè)時(shí)間上限5秒。在5秒內(nèi)任何請(qǐng)求都必須被處理完成，但這不是強(qiáng)制性的規(guī)定。一個(gè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的請(qǐng)求包括三個(gè)階段：發(fā)出請(qǐng)求，傳輸數(shù)據(jù)，返回狀態(tài)。

在設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求中，若沒(méi)有數(shù)據(jù)階段，則設(shè)備必須在50ms內(nèi)完成請(qǐng)求處理并返回狀態(tài)，這個(gè)限制適用于設(shè)備、接口和端點(diǎn)。

若需要在數(shù)據(jù)階段傳輸數(shù)據(jù)給主機(jī)，則設(shè)備必須在接收到請(qǐng)求50ms內(nèi)發(fā)出第一個(gè)數(shù)據(jù)包，并在500ms內(nèi)傳輸完其他數(shù)據(jù)包，然后在最后一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸完50ms內(nèi)返回狀態(tài)，完成狀態(tài)階段。也就是說(shuō)，主機(jī)獲取數(shù)據(jù)的請(qǐng)求必須在600ms內(nèi)完成。

若主機(jī)需要發(fā)送數(shù)據(jù)到設(shè)備，則是5秒的限制。設(shè)備需要在5秒內(nèi)完成數(shù)據(jù)的接收和狀態(tài)階段。

二、USB設(shè)備請(qǐng)求（USB Device Request）

所有的USB設(shè)備請(qǐng)求都是通過(guò)設(shè)備的默認(rèn)控制通道(0號(hào)控制端點(diǎn))完成的，使用控制傳輸協(xié)議。這些請(qǐng)求和請(qǐng)求的參數(shù)通過(guò)Setup包發(fā)送，每個(gè)Setup包都是8個(gè)字節(jié)。

Setup包的格式：

bmRequestType：請(qǐng)求類(lèi)型相關(guān)信息，一個(gè)字節(jié)

其中的Direction表示第二階段數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?，若wLength字段為0，表示沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸，則這個(gè)位可以忽略。

Type位（兩位）表示請(qǐng)求的類(lèi)型，USB設(shè)備規(guī)范定義了一些所有設(shè)備必須支持的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請(qǐng)求，用Standard?；蛘哌@類(lèi)設(shè)備定義了一些請(qǐng)求，用class表示，或這個(gè)廠商自定義的請(qǐng)求，用vendor。

Recipient位（5位）表示請(qǐng)求的對(duì)象，請(qǐng)求對(duì)象可以是設(shè)備、設(shè)備上的接口或指定的端點(diǎn)。若操作的對(duì)象是接口或端點(diǎn)，則wIndex域來(lái)表示接口號(hào)或端點(diǎn)號(hào)。

bRequest：是具體的請(qǐng)求，一個(gè)字節(jié)

具體的請(qǐng)求操作，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請(qǐng)求將在后表列出

wValue：根據(jù)請(qǐng)求的不同有不同的含義，兩個(gè)字節(jié)

與具體的請(qǐng)求相關(guān)，將在后表列出

wIndex：根據(jù)請(qǐng)求的不同有不同的含義，一般表示索引或便宜量，兩個(gè)字節(jié)

當(dāng)請(qǐng)求操作對(duì)象是設(shè)備時(shí)，可用于傳遞給設(shè)備的參數(shù)；

當(dāng)請(qǐng)求操作對(duì)象是接口或端點(diǎn)時(shí)，用于表示操作的接口號(hào)或端點(diǎn)號(hào)

Direction位設(shè)為0，表示OUT端點(diǎn)，設(shè)為1表示IN端點(diǎn)。在控制通道中，應(yīng)當(dāng)將其設(shè)置為0。

wLength：若請(qǐng)求有數(shù)據(jù)傳輸，則表示傳輸數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度

表示在第二階段數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈L(zhǎng)度，bmRequestType字段中指示了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?。若wlength表示為0，則沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸階段。

在一個(gè)獲取數(shù)據(jù)的請(qǐng)求中，設(shè)備不能返回多于wLength的數(shù)據(jù)，但可以返回少于wLength的數(shù)據(jù)。而在輸出數(shù)據(jù)的請(qǐng)求豬，wLength總是發(fā)出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確長(zhǎng)度，若發(fā)出的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度超過(guò)wLength，則設(shè)備的行為是不可知。

設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求指令和Setup包中相關(guān)字段對(duì)應(yīng)的值