【正文】 定義 (Common Data Definition) 為了使客戶最直接的從它的設(shè)備處取得結(jié)果，有必要使客戶與設(shè)備之間傳輸過程中的數(shù)據(jù)拷貝及處理降至最少。 當(dāng)客戶想傳輸數(shù)據(jù)的時候，它將 I/O 請求包發(fā)送給 USBD。但是當(dāng) USB 系統(tǒng)決定進(jìn)行請求的分割的時候，必須要考慮到以下兩點： USB系統(tǒng)根據(jù)客戶的使用策略信息決定額外的工作緩沖區(qū)大小。當(dāng)一個特定的請求處理完成以后，客戶被喚醒。 數(shù)據(jù)傳輸 客戶與功能部件之間通信的基礎(chǔ)是如下的接口：與特定 USB 設(shè)備相聯(lián)系的一串相關(guān)通道。如果要求不是很精確的話，假定設(shè)備處于最大的拓?fù)渖疃?。在計算過程中使用到下述信息 USB 系統(tǒng)的軟件完成為同步傳輸模式及中斷傳輸模式分配所需的帶寬和判斷一個特定的控制傳輸事務(wù)和塊傳輸事務(wù)能否裝進(jìn)一個給定的幀的工作。 資源管理 當(dāng)一個 USBD為一個給定的通道進(jìn)行設(shè)置的時候， USB系統(tǒng)將根據(jù)相 應(yīng)端口的描述符檢查它是否能滿足該通道的資源要求。 當(dāng) I/O 請求包結(jié)束的時候，或者是順利結(jié)束，或者是由于產(chǎn)生了錯誤，客戶都將收到一條通知消息。當(dāng)客戶通過設(shè)置通道的使用策略為每一個通道初始化以后， USB配置也就完成了。 初始配置為每個接口使用缺省的配置，為每個端口分配缺省的帶寬。配置軟件使用提供的信息加載特定的客戶，比如設(shè)備驅(qū)動程序，由它與設(shè)備進(jìn)行初始的交互。 這些配置是客戶與設(shè)備之間的私事，它并不由 USBD來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。 配置 為了真正的創(chuàng)建客戶可用的 USBD通道，額外的對設(shè)備不可見的 USB信息要由客戶具體化。現(xiàn)在該設(shè)備可以被配置和使用。當(dāng)集線器控制器接到有設(shè)備連接與斷開的信息時，它會激活其它的主機(jī)軟件或其它的 USBD客戶配置該設(shè)備或?qū)@些信號作出其它的反應(yīng)。但是 USB 系統(tǒng)的具體實現(xiàn)系統(tǒng)必須實現(xiàn)某一些基本的功能。 USBDI 的提供的功能將在下面將具體的闡述。 HCD提供了抽象的主機(jī)控制器，且對主 機(jī)控制器所見到的 USB系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行了抽象。 軟件功能概論 HCD 與 USBD 提供了基于不同抽象層次的軟件界面。如果復(fù)位時間是由硬件控制的，并且硬件能提供的復(fù)位時間小于 50ms，則 USB系統(tǒng)可以產(chǎn)生連續(xù)的幾個復(fù)位信號以產(chǎn)生足夠長時間的復(fù)位。這使得主機(jī)控制器能響應(yīng)總線的喚醒信號，重啟主機(jī)系統(tǒng)。 每個 同步傳輸 事SOF SOF SOF SOF 務(wù) 僅 進(jìn)行 一 次 ， 而 不管結(jié)果， 所以對于這種傳輸來說是沒有 被維持的 錯誤記錄 。這些錯誤是由上述各種情況產(chǎn)生的，而不是由于端口不響應(yīng)一個請求而產(chǎn)生的。協(xié)議錯 —— 無效的握手 PID，例如形式錯誤或不恰當(dāng)?shù)奈帐职? 在輸出的數(shù)據(jù)中插入適當(dāng)?shù)膮f(xié)議信息，并且它將解釋并去除輸入數(shù)據(jù)中的協(xié)議信息。如果主機(jī)控制器在執(zhí)行傳輸?shù)臅r候出現(xiàn)了 EOF，主機(jī)控制器中止該項傳輸請求。 當(dāng)接到主機(jī)控制器的請求時，主機(jī)返回請求發(fā)生時刻的幀序號。 幀序號具有以下各方面的作用 集線器中的 babble circuit 在 EOF期間停止任何傳輸任務(wù)，為 SOF標(biāo)識的傳輸提供一條空閑的總線。當(dāng)主機(jī)控制器處于正常工作狀態(tài)時， SOF標(biāo)識必須以 1ms為間隙連續(xù)的發(fā)送而不管其它的總線活動。在主機(jī)上，串行接口引擎是主機(jī)控制器的一部份。主機(jī)控制器本身也可以通過同樣的方法產(chǎn)生一個恢復(fù)事件。 主機(jī)控制器的總的狀態(tài)與根集線器及總體的 USB 密不可分。 9 主機(jī)系統(tǒng)接口 主機(jī)控制器在主機(jī)系統(tǒng)控制器之間建立一個高速的數(shù)據(jù)通道。 4 數(shù)據(jù)處理 主機(jī) 控制器處理從主機(jī)輸入輸出數(shù)據(jù)的請求。 1 狀態(tài)處理 (State Handling) 作為主機(jī)的一部份，主機(jī)控制器報告及管理它的狀態(tài)。 主機(jī)控制器功能 在所有的實現(xiàn)中，主機(jī)控制器都必須提 供基本相同的功能。 收集狀態(tài)及活動統(tǒng)計數(shù)據(jù) 作為普通的為所有主機(jī)與設(shè)備之間的控制流與數(shù)據(jù)流服務(wù)的 USB 系統(tǒng)與主機(jī)控制器，一直處于隨時接收狀態(tài)變化及活動信息的狀態(tài)，以使軟件能及時接收并處理這些狀態(tài)的變化。 USBD 根據(jù)主機(jī)軟件的請求來初始化這些通道和接口。 數(shù)據(jù)流 主機(jī)控制器在主機(jī)與 USB設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)。這些標(biāo)準(zhǔn)通道 為USB的 設(shè)備 提供 了 標(biāo)準(zhǔn) 的 接口， 它也可以用來進(jìn)行基于特定設(shè)備 而 不同 的 通信 ， 這些 通信 由擁有所有這些通道的 USBD作媒介 。帶內(nèi)信號將控制信息及數(shù)據(jù)信息混在一起用同一通道傳輸，以至于主機(jī)根本就沒有覺察到。 USBD的一類特殊客戶即：集線器驅(qū)動器擁有這些狀態(tài)改變通道，接收這些狀態(tài)的改變?？刂浦鳈C(jī)控制器與 USB設(shè)備的電氣接口，包括提供有限的 能源。管理主機(jī)與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流。檢測 USB設(shè)備的連接與斷開。 客戶層描述的是直接與 USB 設(shè)備進(jìn)行交互所需要的軟件包。作為這種抽象的一部份， USBD擁有標(biāo)準(zhǔn)通道 (參見第 5 章及第 9 章 )對設(shè)備進(jìn)行一些標(biāo)準(zhǔn)的控制。這層接口不能被客戶直接 訪問，所以也不是由 USB 具體來完成的。 USB驅(qū)動 (USB Driver) 這包括附加的 USB 信息 ，比如協(xié)客戶 USB 系統(tǒng) 主機(jī)控制器 功能部件 USB 設(shè)備 USB總線接口 議 頭 (Protocol Wrappers)。由于主機(jī)在 USB系統(tǒng)中的特殊性， USB主機(jī)上的總線接口還必須具備主機(jī)控制器的功能 (Host Controller)，主機(jī)控制器具有一個內(nèi)集成的集線器 (根 集線器 )提供與 USB電纜的連接。 USB總線接口 主機(jī)上的客戶軟件和設(shè)備功能部件之間的通信是基于實際的應(yīng)用需求及設(shè)備所能提供的能力。 USB 主機(jī)概況 概論 圖 101展示了 USB通信模型之間基本的信息流與互連關(guān)系： 邏輯的信息流 實際的信息流 圖 101通信 模型 層次 關(guān)系 圖 由圖 101可見，主機(jī)與設(shè)備都被劃分成不同的層次。 第十章 USB主機(jī)：硬件與軟件 USB的互連支持?jǐn)?shù)據(jù)在 USB主機(jī)與 USB設(shè)備之間的流動。只要 USB 設(shè)備并不感覺到主機(jī)行為的改變， USB主機(jī)完全可以提供一個不同的軟件系統(tǒng) 實現(xiàn)方法。在主機(jī) 與設(shè)備之間的所有通信最終都是通過 USB的電纜進(jìn)行，然而，在上層的水平層之間存在邏輯的主機(jī) — 設(shè)備信息流。 從互連的角度看，USB設(shè)備和 USB主機(jī)都提供類似的 USB總線接口，如串行接口引擎 (Serial Interface Engine SIE)。 USB系統(tǒng)層相對于主機(jī)控制器而言，處理的是以客戶觀點見到的數(shù)據(jù)傳輸及客戶與設(shè)備的交互。主機(jī)控制器驅(qū)動（ Host Controller Driver） 在 HCD與 USB之間的接口稱為主機(jī)控制器驅(qū)動接口 (Host Controller Driver Interface HCDI)。另外， USBD 為它的客戶提供一個容易被支配及配置的抽象的設(shè)備。在這樣的操作系統(tǒng)中，設(shè)備驅(qū)動程序應(yīng)使用提供的主機(jī)軟件接口而不是直接訪問 客戶 （ 管理界面 ） USB 系統(tǒng) （管理通道） USB 驅(qū)動器 主機(jī)軟件 主機(jī)控制 器 驅(qū)動 硬件 定義 USB 總線 接口 主機(jī)控制器 SIE USBDI。 該言之，主機(jī)可提供如下的功能 所有的集線器都通過狀態(tài)改變通道報告它的狀態(tài)的改變，其中包括設(shè)備的連上與斷開等。 10． 控制信號可通過帶內(nèi)信號（ inbandsingling）及帶外信號 (outofbardsignaling)兩種方式在主機(jī)與設(shè)備之間傳輸。這個主機(jī)與設(shè)備之間的邏輯的連接用于傳輸 USB 的標(biāo)準(zhǔn)控制信息，比如對設(shè)備的配置信息等。 USBD 支持和它的客戶共享使用標(biāo)準(zhǔn)通道，它 還 提供 給 客戶 與 設(shè)備相連的其它控制通道的訪問。控制傳輸。中斷傳輸。每個接口由一到多個在客戶及設(shè)備端點之間獨立傳輸?shù)耐ǖ澜M成。數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率。在數(shù)據(jù)傳輸前可延遲的時間。 USB設(shè) 備端口的特性的具體描述可參照第 9章。一個集線器口所能提供的能量具體值在第七章有詳細(xì)說明。每種功能在下面的小節(jié)中還有具體的說明。 3 幀產(chǎn)生 (Frame Generation) 主機(jī)控制器以每 1ms為單位產(chǎn)生 SOF標(biāo)志包。 8 集線器 集線器提供了標(biāo)準(zhǔn)的將多個 USB設(shè)備連到主機(jī)控制器的功能。另外，主機(jī)控制器為下面兩個與 USB 有關(guān)的部份提供接口。有關(guān) USB 狀態(tài)與其它之間的相互關(guān)系的詳細(xì)討論請參照第 7章。 USB設(shè)備通過使用恢復(fù)信號請求喚醒，使設(shè)備 回利已配置的狀態(tài)。不管是作為主機(jī)的一部份，還是作為設(shè)備的一部份，串行接口引擎 (STE)處理 USB傳輸過程中的串行