USB传输机制详解：块操作与USB Host软件结构

"USB传输机制及USB Host的软件结构" USB传输机制和USB Host的软件结构是理解USB设备通信的关键。USB系统主要由设备驱动软件(USBDD)、USB驱动(USBD)和主机控制器驱动(HCD)三层构成。 1. 设备驱动软件(USBDD)：这是最接近应用层的软件，它专门针对特定设备或设备类别，负责与USB设备进行直接通信和读写控制。USBDD理解设备的功能和通信协议，使上层软件能够通过标准接口与设备交互。 1. USB驱动(USBD)：作为中间层，USBD抽象了USB设备，处理上层软件与设备间的数据传输。它检测设备特性，建立通信通道，并管理配置、同步传输、异步传输、电源以及设备和总线。USBD将非USB格式的I/O请求包(IRP)转换为USB兼容的格式。 1. 主机控制器驱动(HCD)：位于硬件层面，HCD隐藏了USB主控器的具体实现，提供对硬件的抽象，处理USB主控制器与设备间的传输，包括资源分配和数据传输的抽象。 2. USB的传输机制涉及多个步骤和组件。传输由客户端启动，通过端点(Endpoint)、管道(Pipe)、请求(IRP)、事务(Transaction)、包(Packet)和帧(Frame)进行。客户软件通过IRP发起请求，这些请求转化为USB事务，在帧中以令牌、数据和握手信号的形式在总线上完成。 2. 传输类型有四种：控制传输、块传输、中断传输和同步传输。控制传输用于配置设备和交换控制信息，而块传输则用于大量数据的批量传输。 2. 块操作是USB传输的重要部分，涉及读写过程。数据通常以块为单位在主机和设备之间移动，每个块包含一定数量的数据包。 3. 数据触发同步与重试机制确保数据的正确传输。数据在传输过程中可能遇到错误，例如DATA0和DATA1状态、数据接收错误或ACK丢失，系统会根据这些情况进行同步调整或重试。 4. USB事务处理是USB通信的核心，包括事务处理格式和不同类型的包（如令牌包、帧开始包等）。事务处理由一系列的包组成，每个包都有特定的格式，用来标识数据的方向、类型和其他重要信息。 总结来说，USB传输机制涉及复杂的软件层次和硬件通信流程，包括从应用层的请求到物理层的数据传输。理解和掌握这些机制对于开发和调试USB设备至关重要。