USB驱动开发基础：硬件与软件解析

"USB驱动入门基础知识" 本文主要探讨USB驱动的基础知识，包括USB的历史、相关硬件和软件概念、以及USB协议的基本概述。对于想要学习USB驱动开发的人员来说，这是一份宝贵的入门资料。 1. **USB基础知识** - USB（Universal Serial Bus），即通用串行总线，是一种连接计算机系统和外围设备的标准接口，旨在简化设备的连接和使用，提高数据传输速度。 2. **USB的来龙去脉** - USB的出现是为了统一各种接口标准，简化设备连接，提供高速数据传输，并支持热插拔。 3. **USB相关的硬件** - **控制器类型**：OHCI（Open Host Controller Interface）、UHCI（Universal Host Controller Interface）、EHCI（Enhanced Host Controller Interface）和xHCI（Extensible Host Controller Interface）是USB控制器的不同规范。OHCI和UHCI主要针对USB 1.1，而EHCI支持USB 2.0，xHCI用于USB 3.0及更高版本。 - **OHCI与UHCI**：OHCI更适合嵌入式系统，因为其硬件功能更全面，而UHCI则在Intel平台上常见，更多依赖软件支持。 - **EHCI**：引入了菊花链连接方式，提高了数据传输速率，支持USB 2.0高速模式。 - **xHCI**：扩展了控制器接口，兼容USB 3.0及以上版本，提供了更高的传输速率。 4. **USB接口的引脚定义和接口类型** - 引脚定义包括电源、数据传输线等，接口类型有Type-A、Type-B、Mini-USB、Micro-USB等。 5. **USB相关的软件** - **设备端固件**：每个USB设备都有固件，负责设备的初始化和数据交换。 - **主机端驱动**：USB驱动是操作系统的一部分，处理与USB设备的通信，包括枚举设备、分配资源、数据传输等。 - **测试和协议分析软件**：这些工具用于调试USB设备和验证USB协议的正确性。 6. **USB协议概览** - **USB 2.0协议**：包含低速、全速和高速模式，最高理论传输速度为480Mbps。 - **USB协议版本与速度**：USB设计时速度逐渐提升，是为了确保兼容性和逐步升级。 - **USB系统结构**：以Host为中心，设备通过集线器连接，Host负责管理和协调所有设备的通信。 - **数据编码**：USB使用NRZI（Non-Return-to-Zero Inverted）编码和Bit-Stuffing技术保持数据同步和时钟恢复。 这份文档不仅涵盖了USB的基本概念，还深入到硬件和软件层面，是初学者理解USB驱动开发的良好起点。通过学习这些基础知识，开发者可以更好地理解USB设备的工作原理，从而编写和调试USB驱动程序。