探索USB：外围设备软件视角

"Understanding USB" 是一篇关于通用串行总线(USB)的深入技术文章，从外围设备软件的角度探讨了USB在现代嵌入式系统设计中的重要性。该文档由 SESTECHNOLOGY R&D GROUP 于1997年发布，详细介绍了USB规范、架构、协议、数据传输机制以及与之相关的设备和软件实现。 USB (Universal Serial Bus) 是一种广泛应用于计算机和其他电子设备间的连接标准，它的出现极大地简化了设备间的通信并提高了数据传输速度。本文首先概述了USB的诞生背景，指出随着嵌入式系统的发展，USB成为不可或缺的技术。 USB架构部分解释了USB系统的组成部分，包括主机、集线器和外设设备，以及它们之间的连接方式。USB协议着重讨论了数据包类型，如控制、中断、批量和同步（ISOchronous）传输，这些都是USB通信的基础。 交易类型是另一个关键概念，包括控制、中断和批量操作，它们分别对应不同的数据传输模式。USB帧结构定义了数据包的发送和接收过程，确保了数据的准确和同步。USB数据流部分阐述了数据如何在这些帧之间流动，以及设备如何通过端点(endpoints)和管道(pipes)进行数据交换。 接口和功能部分详细描述了设备如何通过USB接口来实现各种功能，包括通用设备框架，USB设备请求处理，以及描述符（descriptors）的使用，这是设备配置和功能识别的关键。USB控制器是硬件层面的核心组件，而设备侧的软件涉及如何管理交易缓冲区（如中断、异步和批量），以及中断服务程序(ISRs)的编写。 控制命令的处理是USB通信的核心，它涉及到设备管理和交互，包括错误处理机制。文章还简要提到了USB通信中的应用特定数据传输，以及如何在设备软件中处理这些通信细节。 结论部分总结了USB在嵌入式系统设计中的重要性和其对简化设备连接、提高效率的贡献。最后，文档提供了参考文献和有用的网站资源，供读者进一步研究和学习。 这篇文档对于理解USB的工作原理、编程接口以及在实际开发中的应用有着重要的参考价值，是任何希望深入研究或使用USB技术的工程师必备的参考资料。