USB主机控制器驱动器详解：xHCI控制器与USBD接口

"本文档详细阐述了主机控制器驱动器(HCD)和USB驱动器(USBD)在USB 2.0规范中的角色和功能。主机控制器驱动器是USB硬件的抽象层，负责处理数据传输，并为设备分配资源。USBD则提供了一组接口，允许操作系统组件，尤其是设备驱动程序，访问和控制USB设备。" USB 2.0是通用串行总线架构的第二代标准，旨在提高数据传输速度，简化设备连接，并促进计算机与电话之间的互连。USB的主要目标是增强易用性，实现即插即用功能，并扩展端口数量以支持更多的外围设备。它是一种高速、双向、同步的串行接口，设计用于中低速外设的连接。 主机控制器驱动器(HCD)作为USB软件栈的底层，其主要职责是： 1. 抽象主机控制器硬件，隐藏硬件细节，提供统一的软件接口（HCDI）。 2. 处理USB上的数据传输，实现对主机控制器的控制。 3. 分配或释放设备所需的资源，如带宽和端点。 4. 支持根集线器功能，允许设备驱动程序直接与集线器交互。 USBD（USB驱动器）则是操作系统与USB设备之间的桥梁，它： 1. 提供一组命令工具和通道工具，让客户（如设备驱动程序）能够配置和控制USB设备，以及直接读写数据流。 2. 可以访问一个或多个HCD，每个HCD可能对应一个或多个主机控制器。 3. 负责管理所有连接的USB设备，对外呈现统一的接口，使得客户无需关心底层实现。 在USB 2.0规范中，HCD和USBD的协同工作确保了USB设备的正确识别、配置和通信。HCD处理硬件级别的事务，而USBD处理更高级别的设备管理和用户接口。这对开发者来说意味着，他们可以通过USBD提供的API来编写设备驱动程序，而无需深入理解底层硬件细节。 总结来说，USB 2.0规范和其中的HCD、USBD概念，对于理解和开发USB设备驱动程序至关重要。无论是外设制造商还是系统开发商，都需要遵循这些规范来保证设备的兼容性和功能性。