USB技術(shù)白皮書(shū)

USB的優(yōu)點(diǎn)有以下幾條：

1.USB為所有的USB外設提供了單一的、易于操作的標準的連接類(lèi)型。這樣一來(lái)就簡(jiǎn)化了USB外設的設計，同時(shí)也簡(jiǎn)化了用戶(hù)在判斷哪個(gè)插頭對應哪個(gè)插槽時(shí)的任務(wù)，實(shí)現了單一的數據通用接口。

2.USB排除了各個(gè)設備象鼠標、調制解調器、鍵盤(pán)和打印機設備對去系統資源的需求，因而減少了硬件的復雜性和對端口的占用，整個(gè)的USB的系統只有一個(gè)端口和一個(gè)中斷，節省了系統資源。

3.USB支持熱插拔(hotplug)，也就是說(shuō)在不關(guān)PC的情況下可以安全的插上和斷開(kāi)USB設備，動(dòng)態(tài)的加載驅動(dòng)程序。其他普通的外圍連接標準，如SCSI設備等必須在關(guān)掉主機的情況下才能增加或移走外圍設備。

4.USB支持PNP。當插入USB設備的時(shí)候，計算機系統檢測該外設并且通過(guò)自動(dòng)的加載相關(guān)的驅動(dòng)程序來(lái)對該設備進(jìn)行配置，并使其正常工作。

5.USB在設備供電方面提供了靈活性。USB直接連接到Hub或者是連接到Host的設備可以通過(guò)USB電纜供電，也可以通過(guò)電池或者其它的電力設備來(lái)供電，或使用兩種供電方式的組合.并且支持節約能源的掛機和喚醒模式。

6.USB提供全速12Mbps的速率和低速1.5Mbps的速率來(lái)適應各種不同類(lèi)型的外設。

7.針對不能處理突然發(fā)生的非連續傳送的設備，如音頻和視頻設備，USB可以保證其固定帶寬。

8.為了適應各種不同類(lèi)型外圍設備的要求，USB提供了四種不同的數據傳送類(lèi)型。

9.USB使得多個(gè)外圍設備可以跟主機通信。

USB的目的:1,使用方便2,可以提供實(shí)時(shí)的數據給PC3,端口的靈活擴展性

USB標準可以www.usb.org/developer中找到，并且你還可以在該站點(diǎn)找到另外的一個(gè)USB的測試工具:usbcomp.exe,它包含一個(gè)usbcheck的工具可以檢測到設備是否一些USB的高層次的要求。同時(shí)它還有一個(gè)usbcheck的工具可以檢測HID(humaninterfacedevice)的設備。而Win98還有一個(gè)Ignorehubs(Memphisonly)的檢測窗口。在W2KDDK中包含的一個(gè)USBView的工具可以看出系統中所有的USB總線(xiàn)以及USB總線(xiàn)上的所有的設備。

每一個(gè)設備(device)會(huì )有一個(gè)或者多個(gè)的邏輯連接點(diǎn)在里面,每個(gè)連接點(diǎn)叫endpoint.每個(gè)endpoint有四種數據傳送方式:控制(Control)方式傳送;同步(isochronous)方式傳送;中斷(interrupt)方式傳送;大量(bulk)傳送.但是所有的endpoint0都被用來(lái)傳送配置和控制信息。

在host和設備的endpoint之間的連接叫作管道“pipe,endpoint0叫做缺省(defaultpipe)。

對于同樣性質(zhì)的一組的endpoint的組合叫做接口(interface),如果一個(gè)設備包含不止一個(gè)的接口就可以稱(chēng)之為復合設備(compositedevice)。

同樣的道理,對于同樣的類(lèi)型的接口的組合可以稱(chēng)之為“配置(configuration)。但是每次只能有一個(gè)配置是可用的,而一旦該配置激活,里面的接口和endpoint就都同時(shí)可以使用。

host從設備發(fā)過(guò)來(lái)的描述字(descrīptors)中來(lái)判斷用的是哪個(gè)配置,哪個(gè)接口等等,而這些的描述字通常是在endpoint0中傳送。

傳輸方式

在USB的數據傳送的方式下,有四種的傳輸方式:控制(Control)同步(isochronous)中斷(interrupt)大量(bulk)。如果你是從硬件開(kāi)始來(lái)設計整個(gè)的系統,你還要正確選擇傳送的方式,而作為一個(gè)驅動(dòng)程序的書(shū)寫(xiě)者,就只需要弄清楚他是采用的什么工作方式就行了。

通常所有的傳送方式下的主動(dòng)權都在PC邊,也就是host邊。

·控制(Control)方式傳送：控制傳送是雙向傳送，數據量通常較小。USB系統軟件用來(lái)主要進(jìn)行查詢(xún)、配置和給USB設備發(fā)送通用的命令?？刂苽魉头绞娇梢园?、16、32和64字節的數據，這依賴(lài)于設備和傳輸速度?？刂苽鬏數湫偷赜迷谥饔嬎銠C和USB外設之間的端點(diǎn)(Endpoint)0之間的傳輸，但是指定供應商的控制傳輸可能用到其它的端點(diǎn)。

·同步(isochronous)方式傳送：同步傳輸提供了確定的帶寬和間隔時(shí)間（latency)。它被用于時(shí)間嚴格并具有較強容錯性的流數據傳輸，或者用于要求恒定的數據傳送率的即時(shí)應用中。例如執行即時(shí)通話(huà)的網(wǎng)絡(luò )電話(huà)應用時(shí)，使用同步傳輸模式是很好的選擇。同步數據要求確定的帶寬值和確定的最大傳送次數。對于同步傳送來(lái)說(shuō)，即時(shí)的數據傳遞比完美的精度和數據的完整性更重要一些。

·中斷(interrupt)方式傳送：中斷方式傳輸主要用于定時(shí)查詢(xún)設備是否有中斷數據要傳送。設備的端點(diǎn)模式器的結構決定了它的查詢(xún)頻率，從1到255ms之間。這種傳輸方式典型的應用在少量的分散的、不可預測數據的傳輸。鍵盤(pán)、操縱桿和鼠標就屬于這一類(lèi)型。中斷方式傳送是單向的并且對于host來(lái)說(shuō)只有輸入的方式。

大量(bulk)傳送：主要應用在數據大量傳送傳送和接受數據上，同時(shí)又沒(méi)有帶寬和間隔時(shí)間要求的情況下，要求保證傳輸。打印機和掃描儀屬于這種類(lèi)型。這種類(lèi)型的設備適合于傳輸非常慢和大量被延遲的傳輸，可以等到所有其它類(lèi)型的數據的傳送完成之后再傳送和接收數據。

還有很多有關(guān)USB的接口規范，以及低層的硬件接口編程，內容是非常煩雜，這里就略過(guò)，在這里只是想大家在理論的層面上對USB有一個(gè)認識，所以文章難度相對較高，適合對這方面感興趣的高手瀏覽。