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USB设备驱动开发
知识点知识点

}USB总线介绍
}USB拓扑结构
}USB设备探测
}USB描述符
}USB请求格式
}USB编程

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UUSBSB总线总线诞诞生生背景背景
}传统的硬件设配器每次插拔时都不得不重
复执行关闭机器、插入板卡、启动机器、
安装驱动等繁杂步骤
}有没有一种简单易行的接口既能最大限度
的节省计算机的软硬件资源，又能方便使
用呢？答案是肯定的，那就是今天我们要
讨论的USB接口

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USB总线特点

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UUSBSB总线总线局局限限性性

}带宽的限制
}USB最高通讯速率为480Mbit/s，但在处理实时数据时还是显得力不
从心。实际带宽<300M，而传输普通的640*480*24（bit）*30
（Fram/s）时需要的带宽约为220Mbit/s。而IEEE-1394.b可以达到
3.2Gbit/s。
}点对点通讯
}USB设备之间不能传输数据，而IEEE-1394允许直接通讯
}距离的限制
}小于5m

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UUSBSB总线总线规范规范
}1994年，一个由四个行业伙伴(Compaq、Intel、Microsoft
和NEC)组成的联盟开始制定USB协议。该协议最初的目
的是将PC与电话相连并提供容易扩展和重新配置的I/O
接口。
}1996年1月，发表了USB规范的第一个版本，1998年9月
发表了后续版本(版本1.1)。这个规范允许127台设备同时
连接到一起，总的通信带宽限制为12Mbps。
}后来，又有三个成员(Hewlett-Packard、Lucent和Philips)加
入了这个联盟。
}2000年4月，发表了USB规范的2.0版本，它支持高达480
Mbps的传输率。

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USB规范的版本

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USB1.1规范

}USB1.1规范支持低速（1.5Mb/s）和全速（12Mb/s）
两种不同速率的数据传输和4种不同类型的数据传
输方式：
}控制传输（CONTROLTRANSFER）
}中断传输（INTERRUPTTRANSFER）
}批量传输（BULKTRANSFER）
}等时传输（ISOCHRONOUSTRANSFER）

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USB2.0规范

}USB2.0在兼容USB1.1低速（1.5Mb/s）和全速
（12Mb/s）数据传输基础上，支持高速（480Mb/s）
数据传输。
}对于USB2.0规范，同样支持控制传输、中断传输、
批量传输和等时传输4种类型的数据传输方式。
}在物理结构和拓扑结构上，USB2.0与USB1.1也是
完全相同的。

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USBOTG规范

}USBOTG规范是作为对USB2.0规范的补充而出现
的，其目的是为了满足便携式设备对USB接口性
能的需求。
}根据USBOTG规范，一个USB接口可同时具有
USB主机和USB设备两种功能，根据与其连接的
其他设备属性，USBOTG接口会自动转换成为适
合USB总线需求的接口类型。

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USB设备类（CLASS）规范

}USB-IF（USB应用厂商论坛）将可能的物理设备
划分成不同的类型，每种类型的设备具有相类似
的通信方式。
}针对不同类型的设备，USB-IF发布了相关的USB
设备类规范，比如：
}USB人机交互类（HIDCLASS）规范
}USB通信类（CDCCLASS）规范
}USB大容量存储类（MASSSTORAGECLASS）规范

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USBHOST规范

}关于USBHOST接口，在符合USB规范的基础上，
不同的厂商开发的USBHOST器件可能有着不同的
结构特性。当前流行的USBHOST规范有：
}OHCI（OPENHOSTCONTROLINTERFACE）
}UHCI（UNIVERSALHOSTCONTROLINTERFACE）
}EHCI（ENHANCEDHOSTCONTROLINTERFACE）

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EHCI与OHCI

}ehci-hcd模块支持的是USB2.0控制器的高速模式，
它本身并不支持全速或低速模式
}ohci-hcd或uhci-hcd模块提供对USB1.1设备的支持
}如果我们只配置了EHCI，就没有办法使用usb的鼠
标键盘

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知识点知识点

}USB总线介绍
}USB拓