USB?設(shè)備枚舉的數(shù)據(jù)傳輸過程

lchjczw 2012-03-15

展開全文

以下是一個程序枚舉數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜^程：

(1) 主機檢測到有設(shè)備插上，總線復(fù)位

當(dāng)設(shè)備與主機連接時，主機就會檢測到一個連接條件，并且D＋的數(shù)據(jù)線被拉至Vse以上2.5微秒(30個全速數(shù)據(jù)比特周期)，主機就開始進行總線復(fù)位。

(2) 主機讀取設(shè)備描述符

主機使用默認地址(地址0)讀取設(shè)備描述符，在這里主機使用地址0對設(shè)備的設(shè)備描述符進行讀取。由于PDIUSBD12的端點0的緩沖區(qū)只有16個字節(jié)，所以單片機就先發(fā)送16個字節(jié)的設(shè)備描述符。當(dāng)主機接收到這16個字節(jié)的字符后，就認為真正有設(shè)備連接了，即發(fā)送1個0字節(jié)的數(shù)據(jù)包到設(shè)備作為狀態(tài)應(yīng)答。

(3) 地址分配

在地址分配階段里，主機分配給設(shè)備一個地址。在以后的通信里設(shè)備就只對這個地址的信息作出應(yīng)答。

(4) 主機從新的地址獲取設(shè)備描述符

分配好了設(shè)備地址后，主機就從新的地址獲取設(shè)備描述符。由于受PDIUSBD12芯片的限制，設(shè)備分2次把設(shè)備描述符經(jīng)過端點0發(fā)送出去，第一次發(fā)送16個字節(jié)，第2次發(fā)送2個字節(jié)。最后主機發(fā)送0字節(jié)的數(shù)據(jù)包作為狀態(tài)應(yīng)答。

(5) 主機讀取配置描述符

主機讀取完設(shè)備描述符后就讀取設(shè)備的配置描述符

(6) 讀取描述符集合

主機除了讀取設(shè)備描述符和配置描述符外，還要讀取接口描述符和端口描述符。在這里主機使用再次讀取配置的方法來讀取配置描述符、接口描述符和端點描述符的集合。

(7) 設(shè)置配置

主機讀取完描述符后，就需要對設(shè)備進行配置，使得設(shè)備從地址狀態(tài)進入配置狀態(tài)。

(8) 讀取配置狀態(tài)

主機設(shè)置完配置以后，設(shè)備即可使用。主機有時會對設(shè)備的配置狀態(tài)進行讀取。

(9) 讀取接口狀態(tài)

在配置完成后，主機會對接口的狀態(tài)進行讀取，這和讀取配置一樣也是可選的。

一個網(wǎng)友的例程:

本系統(tǒng)中所謂USB設(shè)備即是指溫度測量和控制的設(shè)備，設(shè)備采用USB總線供電，采用D12芯片內(nèi)置的SoftConnect技術(shù)與USB總線連接。所謂SoftConnect意思是在程序中通過向D12發(fā)送命令實現(xiàn)USB設(shè)備的連接或者斷開連接，這里的連接并不是指USB電纜的插上或拔出，相反USB連接可以重新初始化而不需要拔出電纜。

主機是通過檢測Vcc上拉電阻的變化來確定是否有設(shè)備連接的。在D12內(nèi)部集成了1.5kΩ的上拉電阻，默認狀態(tài)下不與Vcc相連，程序運行時可以向D12發(fā)送連接命令使1.5kΩ電阻連接到Vcc，這樣主機便檢測到有設(shè)備連接。

它的枚舉過程分析如下。

設(shè)備連接到總線后，設(shè)備從總線獲得5V電源，程序首先初始化，端口，然后向D12發(fā)出USB連接命令。主機檢測到設(shè)備連接。主機向設(shè)備發(fā)出第一個信號：總線復(fù)位?？偩€復(fù)位產(chǎn)生一個中斷，并且D12器件在默認地址0處使能，以便在接下來的枚舉過程中使用地址0傳輸命令和數(shù)據(jù)，同時中斷寄存器的總線復(fù)位位被置為1。在程序中的表現(xiàn)是，D12向主循環(huán)請求中斷，進入中斷處理程序USB_int_handler()，讀取中斷寄存器，確定中斷的類型，進行相應(yīng)的處理。

主機使用默認地址0讀取設(shè)備描述符。

具體過程是：主機向D12發(fā)送第一個Setup包，每個Setup包都是8個字節(jié)，第一個包Get Descriptor的內(nèi)容為：80 06 00 01 00 00 40 00 ，數(shù)據(jù)為16進制表示。其中的40表示返回的數(shù)據(jù)最大長度為40H字節(jié)。此Setup包存儲在D12的端點0緩沖區(qū)中，并產(chǎn)生一個外部中斷。（這時在D12的中斷寄存器中保存了中斷的類型：端點0的OUT中斷，即中斷寄存器字節(jié)1的值應(yīng)為0x01）進入中斷服務(wù)程序后，由于D12端點0的緩沖區(qū)只有16個字節(jié)，所以單片機就先發(fā)送16個字節(jié)的設(shè)備描述符。

當(dāng)主機接收到這16個字節(jié)的字符后，就認為真正有設(shè)備連接了。

地址分配。

主機向D12發(fā)送第二個Setup包，這是一個含有指定地址的數(shù)據(jù)包，其內(nèi)容一般為：00 05 02 00 00 00 00 00 ，其中的02就表示主機為設(shè)備分配的地址為0x02，在以后的通信里設(shè)備就只對0x02地址的信息作出應(yīng)答。D12收到這個Setup包后同樣產(chǎn)生一個中斷（端點0的OUT中斷），需要注意的是單片機處理這個中斷時需要向主機返回一個長度為0的空數(shù)據(jù)包。

主機從新的地址獲取設(shè)備描述符。

主機收到設(shè)備發(fā)來的空的應(yīng)答數(shù)據(jù)包后，確認地址分配成功。然后主機向D12發(fā)送第三個Setup包，再次要求獲取設(shè)備描述符。這個Setup包的內(nèi)容一般是：80 06 00 01 00 00 12 00 。與上次不同的是，這次要求實際的描述符長度，其中的12（十六進制數(shù)）表示要求得到全部18字節(jié)的設(shè)備描述符。因為每次只能發(fā)送16字節(jié)，因此程序中要分兩次完成此要求。第一次16字節(jié)，第二次2字節(jié)。

主機讀取配置描述符。

成功得到18字節(jié)的設(shè)備描述符后，主機向D12發(fā)送第四個Setup包，要求得到設(shè)備的配置描述符。這個Setup包的數(shù)據(jù)為：80 06 00 02 00 00 09 00 。其中的09指定設(shè)備返回9字節(jié)數(shù)據(jù)，這正是配置描述符的長度。

讀取描述符集合。

成功得到9字節(jié)的配置描述符后，主機向D12發(fā)送第五個Setup包，要求得到設(shè)備的配置描述符、接口描述符、端點描述符的集合。這次Setup包的內(nèi)容是：80 06 00 02 00 00 FF 00 。由于不知道描述符集合的真實長度，因此它要求得到256字節(jié)。

到這一步，主機現(xiàn)在應(yīng)該已經(jīng)發(fā)現(xiàn)新硬件并為新設(shè)備安裝好驅(qū)動程序。對于以上過程，主機是在總線驅(qū)動層處理，下面的一步，也是典型枚舉過程的最后一步，就需要設(shè)備驅(qū)動程序來做了。

數(shù)值配置。主機得到各種描述符之后，認為設(shè)備的信息已經(jīng)齊全，便對設(shè)備進行配置，使設(shè)備從地址狀態(tài)進入配置狀態(tài)。

主機向D12發(fā)送第六個Setup包，其數(shù)據(jù)為：00 09 01 00 00 00 00 00 。程序中需要調(diào)用Set Configuration（）函數(shù)處理此事件，允許所有端點進入工作狀態(tài)。

至此，USB枚舉過程結(jié)束，設(shè)備可以正常使用了。在這個過程中D12指示燈根據(jù)通信的狀況間歇閃爍。