USB開(kāi)發(fā)中易混淆的概念剖析
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然而，對于目前很多USB設備來(lái)說(shuō)，它們與主機建立USB通訊的過(guò)程并不完全與上述過(guò)程一致，其原因在于當前各型號的USB功能芯片啟動(dòng)固件程序的方式有很大的區別，這些啟動(dòng)方式大致可以分為兩種類(lèi)型：
1)固件程序從非易失存儲器中啟動(dòng)：每次啟動(dòng)直接從程序內存中讀取固件代碼，然后在枚舉時(shí)直接啟動(dòng)運行，這樣的程序內存包括ROM(read-only memory)、EPROM(Erasable Programmed ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Progra-mmed ROM)、OPT(One-Time Programm able)PROM或是FlashEPROM(閃存)；
2)固件程序從隨機存儲器中啟動(dòng)：每次啟動(dòng)后，從外部非易失存儲器中讀取固件程序并存儲在RAM(Random-Access Memory)中，然后啟動(dòng)運行。RAM可以任意刪減和重寫(xiě)數據，并且關(guān)機后RAM內的數據即告消失，所以在每次開(kāi)機時(shí)，都需要從外部加載固件代碼。
正因為多了加載固件代碼這個(gè)步驟，使得第二類(lèi)芯片在啟動(dòng)時(shí)，如果從主機讀取固件程序，那么建立USB通訊的過(guò)程與上述枚舉有很大區別，它的流程如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202022.htm
從圖2可以看出，第二類(lèi)USB功能芯片啟動(dòng)方式每次都需要從主機下載固件程序，相比上述第一種類(lèi)型，它具有兩個(gè)明顯的優(yōu)勢：
1)用戶(hù)可根據需求自己編寫(xiě)固件程序，適應性很廣；
2)開(kāi)發(fā)中調試非常方便，斷電即可重新下載固件代碼。
因此，這種方式工作的USB功能芯片在工程中的應用越來(lái)越廣泛，這樣的方式下，芯片與主機建立通訊的過(guò)程我們稱(chēng)之為“重枚舉”。
重枚舉和枚舉的最重要區別在于，重枚舉需要兩次讀取設備的描述符，獲取兩次不同的PID／VID值然后安裝不同的驅動(dòng)，而枚舉只需要讀取一次描述符并只安裝一次驅動(dòng)。這其中，第一次是讀取的是設備默認的描述符，用于建立默認狀態(tài)下的USB通訊，然后下載固件程序，第二次讀取的是根據需求自己編寫(xiě)或者從廠(chǎng)家下載而來(lái)的描述符，使得設備實(shí)現項目所需的通訊功能。
在使用不同的芯片或者不同的程序下載方式時(shí)，開(kāi)發(fā)人員往往會(huì )遇到驅動(dòng)安裝不對導致通訊不上、設備描述符編寫(xiě)錯誤導致設備工作效率低下、固件程序無(wú)法正常啟動(dòng)等突發(fā)狀況，例如，作為數據傳輸系統的USB設備在使用中，經(jīng)常會(huì )遇到USB設備與數據源設備以及主機接收軟件在不同的啟動(dòng)順序下產(chǎn)生不同效果、甚至導致通訊錯誤的情況，如果不能深刻理解枚舉與重枚舉的過(guò)程和意義，這些問(wèn)題很難得到根本的解決。
1．2 重枚舉與重置的區別
需要特別指出的是，“重枚舉”與枚舉過(guò)程中的“重置”有重要區別，很多USB開(kāi)發(fā)人員對這兩個(gè)概念理解混淆，認為枚舉中的“重置”就是我們所稱(chēng)的“重枚舉”，但它們除了在現象上有點(diǎn)相似外，過(guò)程與意義上是有本質(zhì)區別的：
1)“重枚舉”指的是有些USB芯片或者外圍設備在初次枚舉后，通過(guò)某種方式更改了其提交給主機的描述符(包括VID／PID值)以及固件程序，從而引起了主機對設備的再次枚舉，通過(guò)新的描述符再次識別設備的過(guò)程；
2)而“重置”是每次枚舉過(guò)程中主機在設備剛連接后要求集線(xiàn)器將USB電纜中D+和D-兩個(gè)信號都置為邏輯低位(正常時(shí)，這兩信號有相反的邏輯狀態(tài))，這個(gè)過(guò)程中主機與設備也類(lèi)似斷開(kāi)再連接，與“重枚舉”在現象上有點(diǎn)相似，但是它只是枚舉中的一部分，它是為了確認設備與主機準備好了下一步配置通信而做的操作，不涉及描述符的變化也就不會(huì )使得設備請求再次枚舉。
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