USB2.0主机控制器：EHCI介绍

"USB EHCI introduction - 描述了USB2.0 Host Controllers(EHCI Specification)的相关内容，由John S. Howard在Intel Corporation讲解，涵盖了项目概述、关键特性、USB2.0主机控制器架构、EHCI HC接口架构、数据结构、操作模型以及主机控制器合规程序。" USB EHCI（Enhanced Host Controller Interface）是USB 2.0规范的一部分，旨在提高USB主机控制器的性能，支持高速传输模式，从而达到480 Mbps的数据传输速率。这个接口标准由Intel与其他几家业界领先公司如NEC、Lucent、Philips、Compaq和Microsoft共同开发，并允许许可证持有者对规格进行贡献。 **项目概述** USB EHCI项目旨在提供一种增强型的主机控制器接口，以支持USB 2.0标准，该标准在USB 1.1的基础上进行了扩展，提升了速度和效率。Intel作为主要开发者，与多家公司合作，确保了规范的广泛兼容性和高性能。 **关键特性** - **高速传输**: USB 2.0的最大特点是引入了高速模式，最高数据传输速率可达480 Mbps，比USB 1.1的12 Mbps快了40倍。 - **事务处理单元**: EHCI控制器包含高效的事务处理单元，能处理复杂的USB通信协议，如令牌传递、数据包传输和错误恢复。 - **异步调度**: 支持异步传输队列，使得多个设备可以并发传输数据，提高了系统资源利用率。 - **片上内存管理**: 内置内存管理单元，用于存储和管理USB传输相关的数据结构，减少CPU参与度。 **USB2.0主机控制器架构** USB 2.0主机控制器包括EHCI模块，它处理高速传输，同时与OHCI（Open Host Controller Interface，用于低速和全速设备）协同工作，确保向后兼容。 **EHCI HC接口架构** EHCI接口定义了主机控制器如何与操作系统和外围设备交互。它提供了一组寄存器，供软件设置和查询状态，以及控制USB设备的传输。 **EHCI HC数据结构** - **qh (Queue Head)**: 用于表示USB设备的端点，并包含传输的详细信息。 - **ed (Endpoint Descriptor)**: 描述了端点的特性，如传输类型、最大包大小等。 - **itd (Interrupt Transfer Descriptor)**: 用于中断传输，支持定时或事件触发的数据传输。 **操作模型** EHCI操作模型包括初始化、枚举设备、建立传输队列以及异常处理等过程，通过编程示例解释了如何实现这些功能。 **主机控制器合规程序** 为了确保不同厂商的USB 2.0 EHCI控制器之间的互操作性，存在一个合规测试程序，通过一系列测试来验证控制器是否符合规范。 **总结** USB EHCI介绍涵盖了USB 2.0高速传输的核心技术，是理解USB主机控制器如何在高速环境下高效工作的关键。它不仅提高了数据传输速率，还简化了软件处理，促进了USB设备的广泛采用。