深入理解USB设备驱动开发：宋宝华解析

"USB设备驱动开发深度解析-宋宝华.pdf" 在深入探讨USB设备驱动开发之前，首先要理解USB（Universal Serial Bus）协议的基础知识。USB是一种标准的串行总线接口，广泛应用于计算机及其外围设备的连接，如打印机、鼠标、键盘、存储设备等。USB协议定义了设备如何与主机通信，包括设备描述符、配置、接口和端点的结构，以及四种主要的传输方式：控制传输、同步传输、中断传输和批量传输。 1. USB协议简介： - 设备描述符：包含设备的基本信息，如厂商ID、产品ID、设备版本等。 - 配置：设备可以有多个配置，每个配置包含不同的功能集合。 - 接口：配置中的功能单元，可以包含一个或多个端点。 - 端点：实际进行数据传输的地方，每个端点都有特定的传输类型和速率。 2. USB驱动的体系结构： - 主机端驱动：分为主机控制器驱动和设备驱动。主机控制器驱动管理硬件资源，处理USB总线事务；设备驱动则对应于连接到主机的特定USB设备，负责与设备进行数据交换。 - 设备端驱动：分为设备控制器驱动和gadget驱动。设备控制器驱动控制USB设备的硬件，而gadget驱动则是设备上的应用层，模拟出主机所期望的行为。 3. USB OTG（On-The-Go）： OTG扩展了USB规范，允许设备互为主机和设备，实现设备之间的直接通信，无需通过主机。OTG设备可以切换角色，扮演主机或设备，简化了多设备间的交互。 4. USB控制器： - 主机控制器：负责处理USB总线事务，管理设备连接，分配带宽，处理数据传输等。 - 设备控制器：在设备端，用于实现USB协议，处理来自主机的数据请求。 5. USB接口类型： USB接口有多种物理形态，包括A型、B型、mini、micro等，适应不同设备的尺寸和需求。 6. U盘描述符示例： 描述符展示了U盘的详细信息，如厂商ID、产品ID、设备版本、配置描述符和接口描述符等。接口类为8（Mass Storage），表示这是一款存储设备，采用SCSI（Small Computer System Interface）命令集进行数据操作。 总结来说，USB设备驱动开发涵盖了USB协议的理解、驱动架构的构建、主机端和设备端驱动的编写，以及针对OTG特性的支持。开发者需要熟悉USB协议的各个组成部分，理解传输机制，以及如何编写控制器驱动和应用层驱动来与硬件和上层应用交互。这些知识对于从事USB设备开发的工程师至关重要。