USB主机的硬件和软件：深入解读USB2.0协议

USB主机硬件和软件 USB主机是通过主机控制器与USB设备进行交互的。主机的功能包括检测USB设备的安装和拆卸、管理在主机和USB设备之间的控制流和数据流、收集状态和动作信息以及提供能量给连接的USB设备。此外，主机上的USB系统软件还负责管理USB设备和主机上设备软件之间的相互交互。 USB系统软件与设备软件之间的交互有以下几种方式： 1. 设备编号和设置：USB系统软件负责为连接的USB设备分配唯一的设备编号，并进行相应的设备设置。 2. 同步数据传输：USB系统软件管理主机和USB设备之间的同步数据传输。同步数据传输是指数据的发送和接收在主机和设备之间进行同步，通常用于实时性要求较高的数据传输场景。 3. 异步数据传输：USB系统软件管理主机和USB设备之间的异步数据传输。异步数据传输是指数据的发送和接收在主机和设备之间不需要实时同步，通常用于非实时性要求较高的数据传输场景。 4. 电源管理：USB系统软件负责管理连接的USB设备的电源供应，确保设备能够正常运行。 5. 设备和总线管理信息：USB系统软件收集和管理USB设备和总线的状态和配置信息，包括设备的连接状态、速度等信息。 USB协议简介 USB是一种协议总线，主机与设备之间的通信需要遵循一系列约定。USB协议包括了大量的内容，但是在这里我们只做一些简单的介绍。如果需要深入学习USB协议，可以参考USB规范。 为了理解USB协议中的名词，让我们先看一下图10.32。这张图突出了主机上的客户软件和USB逻辑设备之间的通信流，该通信流跨越了USB驱动程序USBD、主控制器驱动程序UHCD、主控制器等硬件接口及其连接。图中还标识了端点，端点是USB设备中可识别的部分，是主机和设备之间通信流的终点。每个逻辑设备都有多个独立的端点，并且每个端点都有一个由设备确定的惟一的标识符，称为端点号。 图中所示的通信流称为管道，它是通信流动的通道，这个概念对于理解USB系统中的信息传输非常有帮助。在这个图中，将三个端点看作一个接口。 总结起来，USB主机硬件和软件的关键是主机控制器和USB系统软件。主机控制器负责实现主机与USB设备之间的物理连接和数据传输，而USB系统软件则负责管理USB设备和主机软件之间的交互。USB协议作为一种协议总线，定义了主机和设备之间的通信规范。了解USB主机硬件和软件的原理和工作方式，对于开发USB设备和应用程序非常重要。通过深入学习USB规范，我们可以更好地理解和应用USB技术。