usb协议简介剖析

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1、USB协议简介USB枚举USB,全称是Universal Serial Bus （通用串行总线），它是在1994年底康柏、 IBM、M isosoft等多家公司联合制订的USB1.1 和 USB2.0USB1.1是较为普遍的USB规范，其高速方式的传输速率为12Mbps,低速方式 的传输速率为l.5Mbps （b是Bit的意思），lMB/s=8MBPS （兆位/秒）， 12Mbps=1.5MB/So当前，大部分MP3为此类接口类型。USB2.0规范是由USBL1规范演变而来的。它的传输速率达到了480Mbps,折算 为MB为60MB/S,足以满足大多数外设的速率要求。使用USB为打印机应用带来

2、的变化则是速度的大幅度提升，USB接口提供了 12Mbps的连接速度，相比并I速度提高达到10倍以J 在这个速度之卜打印 文件传输时间大大缩减。USB 2.0标准进一步将接口速度提高到480Mbps,是 普通USB速度的20倍，更大幅度降低了打印文件的传输时间。USB系统的核心是HostUSB为了支持多个设备互相，而不需要另外接Host,比如 个数码相机和一个 打印机，希望把打印机和数码相机直接相连接，然后就可以实现通过USB, 把数据从数码相机传送到打印机中，打印机就可以打印了。0TG引入了 个新 的概念，HNP （Host Negotiation Protocol）,主机协商协议，允许两个

3、设 备之间互相协商谁去当Host不过,即使在0TG中,也只是同时刻，只存在 单个的Host,而不允许存在多个Host的。标准USB, Mini-USB接口定义 USB是一种常用的PC接口，只有4根线，两根电源两根信号，需要注意的是干 万不要把正负极弄反了，否则会烧掉USB设备或者电脑的南桥芯片！a型us,接口（公口）型us接口（对口）USB弓唧定义:型us按口（公口）Pin 2PinPin 4型ush接口（母口）31琳解备注1VBus红电源由2Data-白数船LData!辘+4GND黑_普通PC端USB设备的接口型 Nini II!；接口（公口）b型 w” 1f按口（公口）其中ID脚在OTG功

4、能中才 使用。由于Mini-USB接口 分Mini-A、R和AR接口。如果你的系统仅仅是用做 Slave,那么就使用B妾口。Pin 1Pin 5ini-QSB接口（母口）通用Mini-USB引脚定义:系统控制器会判断ID脚的 电平判断是什么样的设备 插入，如果是高电平，则 是B接头插入，此时系统 就做主模式（master mode） 如果ID为低,则是A接口插 入，然后系统就会使用 HNP对话协议来决定咖个 做Master,哪个做Slave。引脚功能颜色备注1V Bus红电源正5 V2Dat a-白数据-3Data+绿鞅据+4IDA型:与地相连B型:不接地（空）5GND黑数码相机，移动硬盘等移

5、动设备Micro 用口Micro AMicro BMicro USBMicro USB是侬标准的一 个便携版本，化当前部分手机 使用的Mini USB接口也小， Micro-USB 是 Mini-USB 的下一 代规格，由USB标准化组织美 国USB Implementers Forum 飞SB-IF）于2007年1月41T制 定完成。（A型插头）（B型插头）（B型）USB母口（A型插座） LSB公口（A型插头）从左往右依次为：miniUSB公口（A型插头）、miniUSB公口（B型插头）、USB公 口（B型）、USB母口（A型插座）、USB公口（A型插头）USB描述符 标准的描述符有5种，U

6、SB为这些描述符定 义了编号： 1一一设备描述符 2一一配置描述符 3一一字符描述符 4接口描述符 5一一端点描述符设备描述符一个设备只仃一个设备描述符，而一个设备描述符可以包含多个配置描述符，向一个配置描述符可 以包含多个接口描述符，一个接口使用了几个端点，就有几个端点描述符。这间描述符是用一定的 字段构成的，分别如卜说明；设备描述符struct _DEVICE_DEscriptOR_STRUCT(BYTE bLength:设备描述符的字节数大小，为0x12BYTEbDescriptofpe; 描述符类型编号，为0x01WORD bcdUSB;/USB版本号BYTEbDeviceClass;

7、 USB分配的设备类代码, OxOJOxfe为标准设得类，Oxflf为厂商自定义类型0x00不是在设备描述符中定义的,如HIDBYTE bDeviceSubClass; u$b分配的子类代码，同上，值由USB规定和分配的BYTE bDeviceProtocI; USB分配的设备协议代码，同上BYTE bMaxPackctSizcO; 端点0的最大包的大小WORD idVcndor;厂商编号WORD idProduct;产品编号WORD bcdDcvicc; 设备出厂编号BYTE iManufacturer; 描述厂商字符串的索引BYTE iProduct;描述产品字符串的索引BYTE iSer

8、ialNumber; 描述设备序列号字符串的索引BYTE bNumConfiguralion; 可能的配置数 M表USB设备描述符的结构偏移状域大小值描述0bLength1数字此描述表的字节数1bDecriptorT ype1常量描述符的类型（此处应为0x01,即设备描述符）2bcdUSB2BCD码此设备。描述表兼容的USB设备说明版本号（BCD码）4bDeviceCla ss1类设备类码：如果此域的值为。则一个设置卜每个接口指出它自己的类，各个 接口各自独立工作。如果此域的伤处TFEH之间,则设备在不同的接口上支持不同 的类。并这些接口可能不能独立工作。此值指出了这些接口集体 的类定义。如果

9、此域设为FFH,则此设备的类由厂商定义。5bDeviceSub Class1了类r类挖码这些码值的JI体含义根据bDeviceClass域来亿 如bDeviceClass域为零.此域也须为零如bDeviceClass域为FFH.此域的所仃值保留。6bDevicePor tocol1协议协议码这些64的值彳见bDeviceClass 和 bDeviceSubClass 的ufu定. 如果设备支持设备类相关的协议，此码标志r设备类的值.如果 此域的值为零.则此设备不支持设备类相关的协议,然而，可能 它的接口支持设备类相关的协议如果此域的值为FFH,此设备 使用厂商定义的协议。7bMaxPacke

10、tSizeO1数字端点。的最大包大小（仅8,16,32,64 为合法值）8idVendor2ID厂商标志（由USB-IF组织赋值）bDescriptorType为描述符的类型.，其含义可杳卜表（此友也适用卜标准命令Get_Descriptor 中wValue域高字节的取值含义）：表USB描述符的类型值类型描述符描述符值标准描述符设备描述符(Device Descriptor)0x01配置描述符(Configuration Descriptor)0x02字符串描述符(String Descriptor)0x03接口描述符(Interface Descriptor)0x04端点描述符 EndPon

11、t Descriptor)0x05类描述符维线器类描述符（Hub Descriptor）0x29人机接口类描述符（HID）0x21广商定义的描述符OxFFUSB的设备类型（device class）表 USB Class表Base ClassDescriptor UsageDescriptionOOh.DeviceUse class information in the InterfaceDescriptors种类信息定义在接口描述符中OlhInterfaceAudio音频设备02hBothCommunications and CDC Control通信设备（手机，Class_02&SubCl

12、ass_02&Prot_01）03hInterfaceHID （Human Interface Device）人机接口设备05hInterfacePhysical物理设备06hInterfaceImage图像设备（可能是IPhone手机，Class_06&SubClass_01&Prot_01）07hInterfacePrinter打印机08hInterfaceMass Storage大容量存储（可能是手机，Class 08&SubClass 06&Prot 50）OMMB09hDeviceHub集线器OAhInterfaceCDC-Data通信设备（手机，Class OA&SubClass

13、OO&Prot 00）OBhInterfaceSmart Card智能 kODhInterfaceContent Security内容安全设备OEhInterfaceVideo视频设备（摄像头，Class_0e&SubClass_03&Prot_00）orhInterfacePersonal Healthcare个人健康设备DChBothDiagnostic Device诊断设备（USB2兼容设备）EOhInterfaceWireless Controller无线控制器（蓝牙设备等）EFhBothMiscellaneous杂项（ActiveSync, PalmSync,各种 协会等）FEhIn

14、terfaceApplication Specific应用专有规范（固件升级,红 外，USB测试与测量等）FFhBothVendor Specific供应商自定义规范（手机，Class-FF&SubClass_FF&Prot.FF ）为何会有这么多USB的Class分类？用单一的USB接口，取代之前种类繁多的各种其他接口。而为了取代其他各种接口，那意味着就要实现，或者是支持，之前别的接口， 所对应的各种功能。因此，USB协议设计的时候，就是要把鼠标，键盘，大容量存储，图像等，这 些之前是通过其他接口所实现的，各种的功能，都囊括进来。并旦在协议中有 对应的规范定义，支持这些功能。因此，才有了如此多的各种USB的Clas,即分类，根据功能而分出的各种类别。 不同的Class分类，用于实现对应的功能，适用于相应的设备。配置描述符struct _CONFIGURATION_DEscriptOR_STRUCT(BYTE bLength;设备描述符的字节数大小BYTE bDescri