第10章 高速串行總線

1、第第1010章章 高速串行總線高速串行總線第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線本章內(nèi)容 USB系統(tǒng)原理及組成 USB通信協(xié)議 IEEE 1394系統(tǒng)結(jié)構(gòu) IEEE 1394的通信協(xié)議第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.1 高速串行接口簡介 USBUniversal Serial Bus（通用串行總線） IEEE1394IEEE1394 High Performance Serial Bus Standard 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線1 1USBUSB接口的特點(diǎn)接口的特點(diǎn) USB接口主要有以下特點(diǎn)： 使用方便“即插即

2、用”。 速度快USB1.X接口的最高傳輸率目前可達(dá)12Mb/s，USB2.0的傳輸速度可以達(dá)到480Mb/s。 連接靈活 獨(dú)立供電第第1010章章 高速串行總線高速串行總線2IEEE1394的特點(diǎn)（1）采用“級(jí)聯(lián)”方式連接各個(gè)外部設(shè)備（2）能夠向被連接的設(shè)備提供電源（3）采用基于內(nèi)存的地址編碼，具有高速傳輸能力（4）采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)（peer to peer ） （5）安裝方便且容易使用（6）兼容性好（7）廉價(jià)第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.2 USB體系結(jié)構(gòu) 在物理上，USB系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：一是具備USB接口的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，二是支持USB接口的系統(tǒng)軟件，三是使用USB接口的設(shè)

3、備。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.2.1 USB拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 有層次性的星型結(jié)構(gòu)第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 USB框架中包含的硬件有：USB主機(jī)、USB集線器USB設(shè)備 USB框架中包含的軟件有：USB主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)程序USB驅(qū)動(dòng)程序USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線1USB主機(jī) USB只有主機(jī)才能擔(dān)當(dāng)主控端 USB主機(jī)一般具有以下功能：檢測(cè)USB設(shè)備的插拔動(dòng)作（通過根集線器來實(shí)現(xiàn)）；管理USB主機(jī)與USB 設(shè)備之間的控制流；管理USB主機(jī)與USB 設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流；收集USB主機(jī)的狀態(tài)和USB設(shè)備的動(dòng)作信息。 第第1010章章 高速串

4、行總線高速串行總線2USB集線器 集線器采用一對(duì)多的方式連接外設(shè)，7位地址，共128個(gè)，USB主機(jī)控制器必須保留一個(gè)，還有127個(gè)地址可以連接USB設(shè)備。 USB規(guī)范中，USB設(shè)備與USB集線器的連接點(diǎn)被稱作為端口（Port）。每個(gè)USB 集線器將一個(gè)連接點(diǎn)轉(zhuǎn)化成多個(gè)連接點(diǎn)。 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線3 3USBUSB設(shè)備設(shè)備 通過總線與USB主機(jī)相連的稱為USB設(shè)備全速設(shè)備（12Mb/s）低速設(shè)備（1.52Mb/s高速設(shè)備，（480Mb/s ; USB 2.0） 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 總線接口總線接口 是最底層的物理實(shí)體，是USB發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的接口。

5、 邏輯設(shè)備邏輯設(shè)備 處于中間層次，基本上就是USB協(xié)議的主體。 功能單元功能單元 提供不同USB設(shè)備各自的特定功能第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 USB設(shè)備提供了各種屬性描述符（Descriptor）類（Class）功能（Function）/接口（Interface）端點(diǎn)（Endpoint）管道（Pipe）設(shè)備地址（Device Address）第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.2.2 USB的物理接口1 1USBUSB連線連線4線電纜 D+與D用來進(jìn)行差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸 VBUS 的電壓為5V 最長可以5米 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線2 2USBUSB連接

6、器連接器 A型和B型兩種插頭和插座 USB A型插座 USB A型插頭 Mini-USB A型插座 Mini-USB A型插頭 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 3 3供電模式供電模式自供電（Self-Powered ）總線供電（Bus -Powered） 4 4低功耗低功耗正常工作（Normal）狀態(tài)掛起（Suspend）狀態(tài) 5 5即插即用即插即用第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.3 USB通信協(xié)議10.3.1 通信模型圖9.6 USB通信模型第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 USB通信邏輯上分三層：信號(hào)層 實(shí)現(xiàn)在USB設(shè)備和主機(jī)的物理連接之間傳輸位信息流

7、的信息協(xié)議層（邏輯層） 實(shí)現(xiàn)在USB設(shè)備和USB主機(jī)端的協(xié)議軟件之間傳輸包字節(jié)流的信息。數(shù)據(jù)傳輸層 實(shí)現(xiàn)在USB主機(jī)端的客戶端驅(qū)動(dòng)程序和設(shè)備端的功能接口之間傳輸有一定意義的信息，這些信息在協(xié)議層被打包成包格式。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 信號(hào)層傳輸?shù)奈恍畔⒘鞣Q為包（Packet） 協(xié)議層傳輸?shù)陌畔⒘鞣Q為事務(wù)處理（Transaction） 數(shù)據(jù)傳輸層傳輸?shù)男畔⒘鞣Q為傳輸（Transfer）第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 協(xié)議層在邏輯上將設(shè)備分成了三層實(shí)體：總線接口:傳送和接收數(shù)據(jù)信號(hào)，識(shí)別設(shè)備的當(dāng)前唯一地址 端點(diǎn):設(shè)備端用于傳輸數(shù)據(jù)的接收點(diǎn)和發(fā)送點(diǎn)，它的功能相當(dāng)于其

8、它總線設(shè)備的I/O端口 。功能接口:由一組端點(diǎn)組成，用來完成特定的功能。 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.3.2 數(shù)據(jù)格式 1 1包的組成包的組成同步字段同步字段用于數(shù)據(jù)包位同步用于數(shù)據(jù)包位同步包標(biāo)識(shí)符（包標(biāo)識(shí)符（PIDPID、Packet IdentifierPacket Identifier）字段）字段 令牌包（令牌包（Token PacketToken Packet） 數(shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)包（Data PacketData Packet） 握手包（握手包（Handshake PacketHandshake Packet） 特殊包（特殊包（Special PacketSpecial

9、 Packet，也稱為專用包）。，也稱為專用包）。數(shù)據(jù)字段數(shù)據(jù)字段攜帶主機(jī)與設(shè)備之間要傳遞的信息，攜帶主機(jī)與設(shè)備之間要傳遞的信息，CRCCRC字段字段用來檢測(cè)包中數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，只存在于令用來檢測(cè)包中數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，只存在于令牌包和數(shù)據(jù)包中。牌包和數(shù)據(jù)包中。包結(jié)尾字段包結(jié)尾字段作為包的結(jié)束標(biāo)志作為包的結(jié)束標(biāo)志 同步字段 包標(biāo)識(shí)字段 數(shù)據(jù) 校驗(yàn)字段 包結(jié)尾字段（SYNC） （PID） 字段 （CRC） （EOP）第第1010章章 高速串行總線高速串行總線2包的類型（1）令牌包（Token Packet）起始令牌包（SOF）輸入令牌包（IN）輸出令牌包（ OUT）設(shè)置令牌包（SETUP） 同步字段（8位）

10、CRC5（5位）PID（8位）EOP（23位）7位設(shè)備地址 4位端點(diǎn)11位序列幀號(hào)第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 （2）數(shù)據(jù)包USB 1.X規(guī)范支持DATA0、DATA1類數(shù)據(jù)PID 在USB2.0規(guī)范中，新添加了DATA2的數(shù)據(jù)PID 其中DATA0表示的數(shù)據(jù)包是數(shù)據(jù)傳輸中的第1、3、5 等奇數(shù)包，而DATA1所表示的數(shù)據(jù)包是數(shù)據(jù)傳輸中的第2、4、6 等偶數(shù)包。 同步字段（8位）CRC16（16位）PID（8位）EOP（23位）數(shù)據(jù)（01023字節(jié)）第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 （3）握手包ACK（應(yīng)答Acknowledge）NAK（無應(yīng)答No Acknowledg

11、e）STALL（中止）。 同步字段（8位）PID（8位）EOP（23位）第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 （4）特殊包當(dāng)包中的PID 類型為PRE時(shí)，是一種特殊包。PRE稱為前同步，目的是為了提醒USB集線器要傳輸?shù)南乱粋€(gè)包是一個(gè)低速包。前同步是為了讓系統(tǒng)區(qū)分全速設(shè)備和低速設(shè)備。前同步的包結(jié)構(gòu)和握手包類似，但是沒有包結(jié)尾字段EOP。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.3.3 事務(wù)處理 （1）輸入事務(wù)處理（IN） （2）輸出事務(wù)處理（OUT） （3）設(shè)置事務(wù)處理（SETUP）第第1010章章 高速串行總線高速串行總線（1）輸入事務(wù)處理（IN） 表示USB主機(jī)從總線上的某個(gè)U

12、SB設(shè)備接收一個(gè)數(shù)據(jù)包的過程。 輸入事務(wù)的過程一般包括令牌時(shí)相（令牌包）、數(shù)據(jù)時(shí)相（數(shù)據(jù)包）和握手時(shí)相（握手包）。分下列幾種情況數(shù)據(jù)正確的事務(wù)過程 數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤的事務(wù)過程 設(shè)備未準(zhǔn)備好。 設(shè)備出錯(cuò) 。實(shí)時(shí)傳輸?shù)妮斎胧聞?wù)處理 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線（2）輸出事務(wù)處理（OUT） 表示USB 主機(jī)向總線上的某個(gè)USB設(shè)備發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包的過程 正確情況下，USB主機(jī)先發(fā)出令牌包，接著發(fā)出數(shù)據(jù)包，對(duì)方設(shè)備接著會(huì)向USB主機(jī)返回一個(gè)ACK握手包，表示此事務(wù)處理過程正確結(jié)束。對(duì)方設(shè)備沒有準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)在握手時(shí)相返回一個(gè)NAK 握手包，表示設(shè)備沒有準(zhǔn)備好或設(shè)備正忙。當(dāng)發(fā)送的數(shù)據(jù)包出現(xiàn)

13、錯(cuò)誤時(shí)，指定的設(shè)備不返回任何握手包，導(dǎo)致USB主機(jī)超時(shí)重傳。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線（3）設(shè)置事務(wù)處理（SETUP） 設(shè)置事務(wù)處理僅在控制傳輸中使用，表示USB 主機(jī)向某個(gè)USB 設(shè)備發(fā)送控制命令。它一般包括令牌時(shí)相（令牌包）、數(shù)據(jù)時(shí)相（數(shù)據(jù)包）和握手時(shí)相（握手包）三部分。 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 事務(wù)處理的特點(diǎn)USB協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)包中的最大長度為1023字節(jié)，一次事務(wù)處理中最多只有一個(gè)數(shù)據(jù)包，因此設(shè)備和它的客戶端驅(qū)動(dòng)程序之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸可能包括多次事務(wù)處理。數(shù)據(jù)處理的順序規(guī)則由USB 主機(jī)總控，它不會(huì)將一個(gè)事務(wù)處理分到不同的幀中。在事務(wù)處理中，包是按順序

14、傳輸?shù)模缌钆瓢偸窃跀?shù)據(jù)包的前面發(fā)送。所有的令牌包都由USB 主機(jī)發(fā)出，設(shè)備不發(fā)送令牌包。設(shè)備端根據(jù)令牌決定自己是否發(fā)送數(shù)據(jù)，而不能未經(jīng)允許發(fā)送數(shù)據(jù)包。 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.3.4 數(shù)據(jù)傳輸模式 1 1傳輸類型傳輸類型 批量（Bulk）傳輸 中斷（Interrupt）傳輸 同步（Isochronous）傳輸 控制（Control）傳送第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 2 2傳輸特點(diǎn)傳輸特點(diǎn) 傳輸速率 數(shù)據(jù)傳輸方向性 流量控制 數(shù)據(jù)包最大長度 數(shù)據(jù)的健壯性第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.4 PC機(jī)的USB應(yīng)用及開發(fā) （A）硬件結(jié)構(gòu) （B）軟

15、件結(jié)構(gòu)PC機(jī)中的USB應(yīng)用第第1010章章 高速串行總線高速串行總線USB設(shè)備開發(fā)流程第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.4.1 PDIUSBD12 芯片特點(diǎn)芯片特點(diǎn) PDIUSBD12具備以下特性： 符合通用串行總線USB 2.0規(guī)范(basic speed)。 高性能USB 接口器件，集成了SIE、FIFO存儲(chǔ)器、收發(fā)器以及電壓調(diào)整器。 符合大多數(shù)器件的設(shè)計(jì)規(guī)范。 可與任何外部微控制器/微處理器實(shí)現(xiàn)高速并行接口(2M字節(jié)/秒)。 完全自治的DMA 操作。 集成320 字節(jié)多構(gòu)造(multi-configuration)的FIFO 存儲(chǔ)器。 主端點(diǎn)的雙緩沖配置增加了數(shù)據(jù)吞吐量并輕

16、松實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。 在批量模式和同步模式下均可實(shí)現(xiàn)1M 字節(jié)/秒的數(shù)據(jù)傳輸速率。 具有良好的總線供電能力。 在掛起時(shí)可控制LazyClock 輸出。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 可通過軟件控制與USB 的連接SoftConnectTM。 采用GoodLinkTM技術(shù)，通訊時(shí)LED會(huì)閃爍。 可編程的時(shí)鐘頻率輸出。 符合ACPI，OnNOW 和USB 電源管理的要求。 內(nèi)部上電復(fù)位和低電壓復(fù)位電路。 可選SO28 和TSSOP28 封裝。 工業(yè)級(jí)工作溫度-40+85。 高于8kV 的在片靜電防護(hù)電路減少了額外元件的費(fèi)用。 具有高錯(cuò)誤恢復(fù)率(99%)的全掃描設(shè)計(jì)確保了高品質(zhì)。 雙電源

17、操作3.30.3V 或擴(kuò)展的5V 電源，范圍為4.05.5V。 多中斷模式實(shí)現(xiàn)批量和同步傳輸。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 PDIUSBD12集成以下部件和功能： 模擬收發(fā)器 電壓調(diào)整器 PLL 位時(shí)鐘恢復(fù) Philips 串行接口引擎PSIE SoftConnectTM GoodLinkTM 存儲(chǔ)器管理單元MMU 和集成RAM 并行和DMA 接口第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.4.2 PDIUSBD12 10.4.2 PDIUSBD12 芯片引腳芯片引腳第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.4.3 PDIUSBD12 10.4.3 PDIUSBD12

18、的典型連接的典型連接第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 10.4.4 10.4.4 固件程序設(shè)計(jì)固件程序設(shè)計(jì)固件程序結(jié)構(gòu)示意圖第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 各模塊的功能如下： 主循環(huán)程序：PDIUSBD12與單片機(jī)之間是工作在一種中斷的方式下，PDIUSBD12通過中斷向單片機(jī)發(fā)送各種請(qǐng)求。程序入口調(diào)用了一些初始化設(shè)備的函數(shù)（如各種寄存器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等），初始化PDIUSBD12芯片并完成連接等工作，然后程序進(jìn)入循環(huán)等待階段，等待中斷的發(fā)生。 中斷處理程序：對(duì)USB接口芯片產(chǎn)生的中斷進(jìn)行處理，并設(shè)定用于前后臺(tái)通信的事件標(biāo)志，將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)傳輸給主程序。因?yàn)镻DIUS

19、BD12從硬件連線上來說只有一個(gè)中斷請(qǐng)求管腳，但是中斷有好幾種類型的。因此，需要在中斷發(fā)生之后讀PDIUSBD12的中斷寄存器來判斷是什么類型的中斷，然后調(diào)用相應(yīng)的子函數(shù)處理，并在處理結(jié)束前清除中斷寄存器中的標(biāo)志以等待下一次中斷。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請(qǐng)求處理程序：對(duì)USB的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請(qǐng)求進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)與PC通訊時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求響應(yīng)函數(shù)，如SetAddress等函數(shù)。 USB接口芯片操作接口：用于實(shí)現(xiàn)向PDIUSBD12發(fā)送特定的命令字的函數(shù)，這些定義都是為了方便以后對(duì)芯片控制時(shí)的調(diào)用。 廠商請(qǐng)求處理程序：處理用戶添加的請(qǐng)求。 硬件提取層：USB接口芯片直接的硬件操作。

20、 這些模塊的代碼非常多，以下簡述代表性代碼。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線1. 1. 中斷處理程序中斷處理程序 在ISR的入口，固件使用D12_ReadInterruptRegister()來決定中斷源，然后進(jìn)入相應(yīng)的子程序進(jìn)行處理，流程如圖第第1010章章 高速串行總線高速串行總線根據(jù)流程圖寫出ISR.C的主要代碼：Void Isr() ULONG i_st;.bD12flags.bits.At_IRQL1 = 1;i_st = D12_ReadInterruptRegister();if(i_st != 0) /i_st!=0進(jìn)入中斷if(i_st & D12REG_I

21、NTSRC_BUSRESET) /總線復(fù)位Isr_BusReset();else if(i_st & D12REG_INTSRC_SUSPEND) /掛起改變Isr_SuspendChange();else if(i_st & D12REG_INTSRC_EOT) /DMA輸出Isr_DmaEot(); .第第1010章章 高速串行總線高速串行總線else if(i_st & D12REG_INTSRC_EP01) Isr_Ep01Done(); /端點(diǎn)1中斷實(shí)現(xiàn)PC數(shù)據(jù)的發(fā)送和返回 if(i_st & D12REG_INTSRC_EP02) Isr_Ep02D

22、one(); /端點(diǎn)2中斷實(shí)現(xiàn)PC數(shù)據(jù)的發(fā)送和返回.bD12flags.bits.At_IRQL1 = 0;第第1010章章 高速串行總線高速串行總線2. 2. 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請(qǐng)求處理標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請(qǐng)求處理 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，一般來說，請(qǐng)求過程的處理如圖所示。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線在CHAP_9.C文件中，包含了USB標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求函數(shù)，用于完成USB設(shè)備枚舉的命令。其中部分函數(shù)如下：CHAP9_Getstatus(void) UCHAR endp, txdat2;UCHAR c;UCHAR bRecipient=ControlData.DeviceRequest.bmRequestType &

23、amp; USB_RECIPIENTIf(bRecipient=USB_RECIPIENT_DEVICE) /判斷是否為設(shè)備狀態(tài) /在內(nèi)部可編寫是否支持遠(yuǎn)程喚醒、自供電等的代碼If(bRecipient=USB_RECIPIENT_INTERFACE) /判斷是否為接口狀態(tài) If(bRecipient=USB_RECIPIENT_ENDPOINT) /判斷是否為端點(diǎn)狀態(tài)Else stallep0()； /若全不是為非標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求，發(fā)送STALL第第1010章章 高速串行總線高速串行總線CHAP9_SetAddress(void)D12_SetAddressEnable(UCHAR)(Control

24、Data.DeviceRequest.wValue &DEVICE_ADDRESS_MASK), 1); /分配新地址Single_transmit(0,0) /發(fā)送響應(yīng)CHAP9_GetDecriptor(void) UCHAR bDescriptor = MSB(ControlData.DeviceRequest.wValue);UCHAR bDescriptorIndex = LSB(ControlData.DeviceRequest.wValue);Switch(bDescriptor) case USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE: /獲取設(shè)備描述符Chap

25、9_BurstTransmitEP0( (PUCHAR)&DeviceDescr , sizeof(USB_DEVICE_DESCRIPTOR); case USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE:/獲取配置描述符第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 Chap9_BurstTransmitEP0(PUCHAR)&ConfigDescr_a, sizeof(USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_a); case USB_STRING_DESCRIPTOR_TYPE: /獲取字符串描述符 case USB_INTERFACE_D

26、ESCRIPTOR_TYPE: /獲取接口描述符case USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE: /獲取端點(diǎn)描述符case USB_POWER_DESCRIPTOR_TYPE: /獲取電源描述符default:Chap9_StallEP0InControlRead();break;第第1010章章 高速串行總線高速串行總線CHAP9_SetConfiguration(void)if(ControlData.DeviceRequest.wValue=0)/配置值不對(duì)，設(shè)備進(jìn)入未配置狀態(tài)single_transmit(0,0); /發(fā)送響應(yīng)DISABLE;bEPPflags.b

27、its.configuration=0; /標(biāo)記未配置ENABLE;Init_unconfig(); /進(jìn)入地址狀態(tài)，禁止0除外的所有端口Else if(ControlData.DeviceRequest.wValue=1) /配置設(shè)備single_transmit(0,0); /發(fā)送響應(yīng)Init_unconfig(); /進(jìn)入地址狀態(tài)，禁止0除外的所有端口Init_config(); /配置處理，允許端點(diǎn)收發(fā)DISABLE;bEPPflags.bits.configuration=1; /標(biāo)記已配置ENABLE;Else stall_ep0(); /沒有該請(qǐng)求，返回STALL第第1010章章

28、 高速串行總線高速串行總線3. 主程序主程序主程序是上電復(fù)位后進(jìn)行的一系列初始化操作，如初始化定時(shí)器、中斷、USB芯片等。然后進(jìn)入一個(gè)查詢各個(gè)標(biāo)志位狀態(tài)的循環(huán)中。一旦檢測(cè)到某個(gè)標(biāo)志有效，則進(jìn)行相應(yīng)處理。程序框架如下：Void Mainloop (void) /初始化定時(shí)器、中斷 . /以下主循環(huán) While(1) if(.) . if(.) . .第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 10.4.5 10.4.5 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 客戶端驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)包括驅(qū)動(dòng)程序需求分析和具體設(shè)計(jì)。首先要考慮USB主機(jī)所需要工作的軟件環(huán)境，比如操作系統(tǒng)等。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線

29、10.4.6 10.4.6 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)過程與一般程序設(shè)計(jì)基本一樣，可以采用VC+、VB等開發(fā)，與USB設(shè)備的通信可通過驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行。下面是一些示例代碼，用于主機(jī)控制USB設(shè)備上的Led燈。其中定義了一個(gè)類對(duì)象CUSBDev，調(diào)用這個(gè)類提供的成員函數(shù)，可以完成與驅(qū)動(dòng)程序的對(duì)話。第第1010章章 高速串行總線高速串行總線HANDLE CUSBDev:OpenDev() /打開驅(qū)動(dòng)程序.HANDLE hDevice = OpenByInterface(&ClassGuid, 0, &Error); /OpenByInterface函數(shù)在建立驅(qū)動(dòng)程序時(shí)自動(dòng)生

30、成return hDevice; BOOL CUSBDev:SetLed(HANDLE hDevice, unsigned char bLed)DWORD nRet = 0;BOOL bRet = FALSE; .bRet=DeviceIoControl(hDevice, USB_REQ01, &bLed, sizeof(unsigned char), NULL, 0, &nRet, NULL); /向驅(qū)動(dòng)程序發(fā)送控制命令和數(shù)據(jù)return bRet;第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 下面是程序?qū)υ捒蚬こ讨械牟糠执a。 #include USBDev.h CUSBDe

31、v MyDev; HANDLE hDevice; /在對(duì)話框啟動(dòng)時(shí)加載驅(qū)動(dòng)程序hDevice = MyDev.OpenDev();if(hDevice=INVALID_HANDLE_VALUE) :MessageBox(hWnd,設(shè)備驅(qū)動(dòng)加載失敗,錯(cuò)誤,MB_OK); 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 void CLed:OnLed()/控件函數(shù)，發(fā)送對(duì)Led的控制命令 . if(m_Led) bLed|=0 x01; else bLed&=0 x02; BOOL bRet=MyDev.SetLed(hDevice,bLed); if(!bRet) :MessageBox(h

32、Wnd,設(shè)備驅(qū)動(dòng)調(diào)用失敗,錯(cuò)誤,MB_OK); return; void CLed:OnExit() /退出時(shí)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)程序句柄 if(hDevice!=NULL) CloseHandle(hDevice); 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.5 USB2.0簡介 1999年2月，Compaq、HP、Intel等7家廠商聯(lián)合制定了USB2.0規(guī)范。 USB2.0將設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸速度增加到了480Mb/s，保證了向下兼容。 USB2.0支持 低速傳輸（1.5Mb/s）、全速傳輸（12Mb/s）、高速傳輸（480Mb/s） 支持4種不同類型的數(shù)據(jù)傳輸方式：批量傳輸、中斷傳輸、同步傳

33、輸、控制傳輸， USB2.0增加了新的令牌數(shù)據(jù)包，如PING數(shù)據(jù)包 廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)傳輸、高速存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)通信方面第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.6 IEEE1394體系結(jié)構(gòu) IEEE1394 High Performance Serial Bus Standard， 1992年提出 1995年正式被IEEE作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 具有64位的尋址空間 三種速率：98.304 Mbps，196.608 Mbps，392.216 Mbps。一般稱為100 Mbps ，200 Mbps ，400 Mbps第第1010章章 高速串行總線高速串行總線10.6.1 IEEE1394的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 1節(jié)點(diǎn)和模塊體系第第1010章章 高速串行總線高速串行總線 單元（unit）：節(jié)點(diǎn)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)具體功能的部分。 節(jié)點(diǎn)（node） ：模塊內(nèi)部的一個(gè)邏輯實(shí)體，擁有唯一的地址。 模塊（module） ：連接到總線上的物理設(shè)備。每個(gè)模塊包含一個(gè)或多個(gè)可以獨(dú)立初始化和配置的節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)物理接口 第第1010章章 高速串行總線高速串行總線2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第第1010章章 高速串行總線高速串行總線3尋址64位固定尋址方式， 高16 位為節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)。而節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)又分為兩部分：總線標(biāo)識(shí)（Bus