USB開(kāi)發(fā)基礎：USB設備的開(kāi)發(fā)流程

1、設備系統需求分析

設備系統需求分析是進(jìn)行USB設備設計的第一步，通過(guò)對USB設備功能特性和USB主機端操作系統的分析，可以獲得實(shí)現該USB設備的軟硬件設計需求。

在該階段，設計者需要充分了解該設備的應用環(huán)境（如USB主機的軟件、硬件平臺），這樣以用來(lái)確定是否需要提供USB主機端相關(guān)軟件工作，以便該設備能得到廣泛地應用。為了提供合理的軟硬件設計方案，設計者還需要充分了解市場(chǎng)上的USB接口芯片，不同的USB接口芯片在USB協(xié)議上有著(zhù)不同程度的支持，比如，對數據包地址的硬件自動(dòng)識別、CRC16和CRC5的自動(dòng)生成等等。

當然，在確定具體的軟硬件需求時(shí)，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)費用和開(kāi)發(fā)周期也是必須考慮的因素。

2、設備硬件需求

通過(guò)設備系統需求分析，以及對市場(chǎng)上USB接口芯片的充分了解，設計者必須確定相應的設備硬件結構以及可能采用的硬件。在選擇器件時(shí)，需要考慮到器件體積、功耗等，因為，小的設備功耗，有利于采用總線(xiàn)供電模式。必須通過(guò)設備系統的功耗來(lái)確定是否需要提供本地電源?！　?/p>

3、設備軟件需求

在確定了設備的硬件結構以后，該設備的軟件結構就會(huì )同時(shí)產(chǎn)生。不同的硬件平臺，可能需要不同程度的軟件支持。

4、設備硬件設計

在選定USB控制芯片以后，如果是帶USB接口的單片機，則是一般單片機應用系統的開(kāi)發(fā)；反之，就是如何把USB接口芯片與單片機應用系統融合的問(wèn)題。一般USB接口芯片都支持多種并行總線(xiàn)結構（復用/非復用），可以方便的與多種單片機接口。硬件設計中要注意的就是USB接口芯片的時(shí)鐘速度比較高，所以匹配網(wǎng)絡(luò )的設計以及PCB布線(xiàn)要特別關(guān)注。

5、設備軟件設計

USB設備的軟件設計主要包括兩部分：一是USB設備端的軟件開(kāi)發(fā)，主要完成USB協(xié)議處理與數據交換以及其它應用功能程序。二是主機端的程序，由USB通信程序（驅動(dòng)程序）和用戶(hù)服務(wù)程序兩部分組成，主機端用戶(hù)服務(wù)程序通過(guò)USB通信程序（驅動(dòng)程序）與系統USBDI(USB Device Interface）通信，由系統完成USB協(xié)議的處理與數據傳輸。主機端程序的開(kāi)發(fā)難度比較大，程序員不僅要熟悉USB協(xié)議，如果需要開(kāi)發(fā)主機端驅動(dòng)程序的話(huà)，還要熟悉主機端操作系統（如常用的WINDOWS系統）體系結構并能熟練運用DDK工具（驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)工具）。

6、設備調試

要快捷、成功的開(kāi)發(fā)一個(gè)USB設備，正確、合理的調試方法是必不可少的環(huán)節。調試基本分三步進(jìn)行：首先對外部設備（單片機部分）借助PC調試軟件(常用的有：bus hound、USB MONITOR，某些芯片生產(chǎn)商還提供針對特定芯片的調試軟件）將設備端的USB協(xié)議(主要有描述符請求、端口配置、地址設置以及基本數據交換）調通（當然我們還可以使用USB分析儀等開(kāi)發(fā)設備，但此類(lèi)設備一般比較昂貴）。然后，用調試好的USB設備接口來(lái)開(kāi)發(fā)、調試PC軟件，這一步相對比較容易。最后，加上USB設備端的其它用戶(hù)程序，對整個(gè)完整的系統進(jìn)行系統調試。