初學(xué)者USB技術(shù)入門(mén)總結

一，概述
現在很多的主控上都帶有USB的功能，但是對于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，這方面應用還是比較棘手，因為usb的不但固件程序需要編寫(xiě)，PC端的驅動(dòng)也要編寫(xiě)，而且驅動(dòng)寫(xiě)好了還要寫(xiě)個(gè)上位機才能看出效果。這樣調試起來(lái)十分困難，建議從USB的鍵盤(pán)，鼠標開(kāi)始做，了解清楚了，再做自己的協(xié)議就比較簡(jiǎn)單了。
USB的概念歷史啥的這里就不說(shuō)了。我們先不管具體的數據包格式，這一節先從整個(gè)包的層面上簡(jiǎn)單的說(shuō)，過(guò)程是這樣的，
---------------------------------------設備插入-------------------------------------------------------------
1） 主機會(huì )輪回查詢(xún)各個(gè)USB端口，主機檢測到D+與D-之間有電壓差，就認為有新的設置接入。主機等待100ms后發(fā)出復位請求。設備接到復位請求后將產(chǎn)生一個(gè)外部中斷信號。
---------------------------------------枚舉過(guò)程------------------------------------------------------------
2） 主機這時(shí)候只是知道有新的設備插入了，但是不知道插進(jìn)來(lái)個(gè)什么東西，所以就開(kāi)始詢(xún)問(wèn)它是什么設備，怎么用，負荷能力怎么樣。這個(gè)時(shí)侯就進(jìn)入了枚舉過(guò)程。因為剛剛插入的設備沒(méi)有分配地址，就用默認地址0，首先發(fā)送一個(gè)Get_descriptor（獲取設備描述符）指令包，設備接到包后就開(kāi)始解析包（其實(shí)就是你在固件程序里判斷處理） ，然后按固定格式返回自己設備的設備描述符，這一步主要是主機知道你的USB設備的基礎屬性，比如支持的傳輸數據長(cháng)度，電流負荷多少，支持那個(gè)USB版本，以及以后方便電腦找驅動(dòng)的PID，VID。
3） 這時(shí)候主機知道你（你做的設備，簡(jiǎn)稱(chēng)你吧）的數據長(cháng)度還有電流大小后，下一步就是給你分配一個(gè)屬于你的地址。
4） 給你一個(gè)地址后就開(kāi)始詢(xún)問(wèn)你的具體配置。首先發(fā)送一個(gè)試探性的設備配置請求Get_configuration（要求固定返回9個(gè)設備配置字），你接到后就開(kāi)始發(fā)送9字節的設備配置字，其中包括你的配置字的總長(cháng)度，這樣主機就知道你的配置到底有多長(cháng)，然后再發(fā)一次設備配置請求，這時(shí)你就開(kāi)始上傳所有的配置字。這個(gè)時(shí)侯主機就已經(jīng)很明白你的工作方式就各種特性，然后就可以正常工作了
5） 如果你在前面的某些配置（以后章節詳細說(shuō)明）要求要說(shuō)明自己的名字什么的，這里還要上傳字符串描述符。
6） 如果是鼠標或者鍵盤(pán)還要上傳報告描述符
---------------------------------------正常數據階段------------------------------------------------------
7） 這個(gè)時(shí)侯你已經(jīng)被主機正式接受并且注冊了，你可以通過(guò)自己寫(xiě)測驅動(dòng)或通用驅動(dòng)與電腦進(jìn)行通訊了。

以上是簡(jiǎn)單的描述，詳細的后面章節再做介紹，學(xué)習一個(gè)東西關(guān)鍵是首先要知道這個(gè)東西是什么，簡(jiǎn)單的工作原理。對于USB的工作我這里做個(gè)比方，
主機好比一個(gè)公司，你就是USB設備，要進(jìn)入公司首先要面試（枚舉），你到了面試現場(chǎng)（第一次插入設備），面試官首先了解到你的外表，性別已經(jīng)你要應聘的崗位（設備描述符），然后給你一個(gè)號，以后就開(kāi)始按號叫人，當你被叫到就開(kāi)始問(wèn)你的專(zhuān)業(yè)知識，性格等（配置描述符），如果你比較合適（通過(guò)了枚舉）你就會(huì )錄取了，并且注冊一個(gè)你的信息到公司（驅動(dòng)安裝，并且寫(xiě)入注冊表）。等你下次來(lái)公司，只要把工號（PID，VID）報上，就知道是你來(lái)了。

初涉USB，初學(xué)者USB入門(mén)總結（2） 設備固件程序

二，實(shí)際數據過(guò)程測試
（圖片顏色顯示不出，可以到我博客http://blog.csdn.net/arthur05611/archive/2009/02/23/3929778.aspx）
這節主要是對固件里的USB請求處理有個(gè)概念，還有就是調試的方法。大篇幅的程序配合，如果不關(guān)心這一塊的話(huà)可以跳過(guò)，呵呵。
為了更好的說(shuō)明整個(gè)USB啟動(dòng)過(guò)程，我們可以用串口實(shí)時(shí)的跟蹤各個(gè)USB中斷。不過(guò)這里先不用串口進(jìn)行測試，只是簡(jiǎn)單的用一組變量記錄過(guò)程。測試程序如下（以下會(huì )有程序的說(shuō)明）：

uchar test[100];//100長(cháng)度的變量，記錄過(guò)程
uchar conters=0;//記錄計數值，
/*------------------------------------------------------------
高校電子聯(lián)盟--肖繼達
QQ：258347765
-------------------------------------------------------------*/

void EXT_int(void)//USB中斷響應函數
{
/*------------------------------------------------------------
Check interrupt status register to know interrupt
source.
------------------------------------------------------------*/

if (USB_BUSRESET_ASS_INT())
{ /* USB bus reset */
/* for USB Rev.1.1
After USB bus reset released, 10msec recoverly time we have.
Follwing request must be processed normally.
*/

CLR_BUS_RESET_STATE(); /* USB bus reset status clear */

/*------------------------------------------------------------
Endpoint0 setting
------------------------------------------------------------*/
/* Tx/Rx payload size setting */
/* Rx payload is fixed as 8-byte or 32-byte, therefor the
setting has no meaninig */

SET_PAYLOAD_EPn(EP0RX, device_descriptor.bMaxPacketSize0);
SET_PAYLOAD_EPn(EP0TX, device_descriptor.bMaxPacketSize0);
/* Stall bit, the value undefined after reset, cleared */
CLR_STALL_EPn(EP0);

/*------------------------------------------------------------<