USB開(kāi)發(fā)中易混淆的概念剖析

摘要：隨著(zhù)USB技術(shù)日趨成熟，USB開(kāi)發(fā)者只需要關(guān)注頂層開(kāi)發(fā)即可，這樣雖然戰少了工作量，但容易使開(kāi)發(fā)者忽略USB基礎理論與概念，導致的弊端在于開(kāi)發(fā)者一旦遇到問(wèn)題，往往不知如何解決。作者基于多年USB開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，針對當前很多USB開(kāi)發(fā)者容易混淆的概念，進(jìn)行深入淺出的剖析，針對枚舉和重枚舉的區別、不同啟動(dòng)方式的區別等問(wèn)題，進(jìn)行了歸納總結。本文從對比的角度分析問(wèn)題，有助于開(kāi)發(fā)者理清USB的工作機理。
關(guān)鍵詞：USB；枚舉；重枚舉；重王；固件程序；EZ-USB

USB(Universal Serial Bus)通訊具有傳輸速度快、可靠性高、支持即插即用等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐步成為現代數據傳輸的主流方式，獲得了廣泛的應用。
然而，在USB應用技術(shù)越來(lái)越成熟的同時(shí)，開(kāi)發(fā)人員對于USB技術(shù)的運用越來(lái)越傾向于頂層使用，對于USB的底層原理與基礎協(xié)議關(guān)注的很少，這會(huì )導致在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中，遇到問(wèn)題之后不知從何處著(zhù)手解決。只有了解了USB的傳輸協(xié)議或者是底層傳輸通訊原理，才能很好的找出解決途徑。
文中基于作者多年的USB開(kāi)發(fā)使用經(jīng)驗，并且結合目前研究與生產(chǎn)中廣泛使用的幾種USB控制芯片，包括Cypress公司的enCoRe系列芯片、EZ-USB芯片以及Netchip公司的NET2888芯片等等，總結了它們在開(kāi)發(fā)使用中最容易遇到而又非常重要的幾個(gè)問(wèn)題：USB設備與主機建立通訊過(guò)程中枚舉和重枚舉的區別，這個(gè)區別體現在不同的USB控制芯片當中，它對于設備的啟動(dòng)以及連接主機都有深刻影響；重枚舉與重置的區別，很多把這個(gè)概念混淆，導致在應用中出錯；固件程序控制多種啟動(dòng)方式的區別，同樣的代碼控制著(zhù)不同的啟動(dòng)方式，理解了這個(gè)過(guò)程才能很好地控制芯片的工作。

1 USB通訊中的重要概念
1．1 枚舉與重枚舉的區別
在USB通訊協(xié)議中，有一個(gè)重要的概念是檢測設備，也可稱(chēng)為枚舉，它是主機在應用程序與USB設備通信之前，了解該設備的設置與能力并且給該設備指定一個(gè)驅動(dòng)程序的過(guò)程，它是任何USB設備正常工作所必須的部分。
對于普通的USB設備，主機通過(guò)枚舉的過(guò)程獲取設備的描述符，了解設備并根據設備描述符中的PID(產(chǎn)品識別碼)與VID(供應商識別碼)值選擇合適的驅動(dòng)程序安裝，這樣就與設備建立了USB連接，之后就可以進(jìn)行正常USB通訊，枚舉的過(guò)程如圖1所示。