usb系統拓撲結構和usb裝置邏輯結構

2021-05-26 13:03:48 字數 1308 閱讀 7919

對於每個usb系統來說,都有乙個稱為host控制器的裝置,該host控制器和乙個根hub作為乙個整體。這個根hub下可以接多級hub,每個hub又可以接子hub。每個usb裝置作為乙個節點接在不同級別的hub上。每條usb匯流排上最多可以接127個裝置。

usb主控制器:

負責處理主機與裝置之間的電氣和協議層的互聯。常見的usb主控制器規格有:

ohci:只要是非pc系統上的usb晶元

uhci:usb1.1規格

ehci: 相容上面種規格,遵循usb2.0規範

每個usb host控制器都會自帶乙個usb hub ,被稱為根hub。這個根hub可以接子hub,每個hub上掛載usb裝置。通過外接usb hub,可以插更多的usb裝置。當usb裝置插入到usb hub或從上面拔出時,都會發出電訊號通知系統。

usb裝置就是插在usb匯流排上工作的裝置,廣義的講usb hub也算是usb裝置。有的usb裝置功能單一,直接掛載在usb hub上。而有的usb裝置功能複雜,會將多個usb功能結合在一起,稱為乙個復合裝置。

usb裝置邏輯結構

在usb裝置的邏輯組織中,包含裝置,配置,介面,端點4個層次。

裝置通常有乙個或多個配置,配置通常有乙個或多個介面,介面有零或多個端點。

每個usb裝置都可以包含乙個或多個配置,不同的配置使裝置表現出不同的功能組合(在探測,連線期間需從其中選定乙個),配置由多個介面組成。在usb協議中,介面由多個端點組成,代表乙個基本的功能,是usb裝置驅動程式控制的物件,乙個功能複雜的usb裝置可以具有多個介面,而介面是端點的匯集 例子

配置1 音訊(介面)+旋鈕(介面)

每個介面對應需要乙個驅動程式

usb裝置中的唯一可定址部分是裝置的端點。它是位於usb裝置或主機上的乙個資料緩衝區,用來存放和傳送usb的各種資料。主機和裝置的通訊最終作用於裝置上的各個端點,它是主機與裝置間通訊流的乙個邏輯終端

每個usb裝置有乙個唯一的位址,這個位址是在裝置連上主機時,由主機分配的,而裝置中的每個端點在裝置內部有唯一的端點號,這個端點號是在設計裝置時給定的。每個端點都是乙個簡單的連線點,或者支援資料流進裝置,或者支援其流出裝置,兩者不可兼得。

基於pnp機制,裝置被列舉時,它必須向主機報告各個端點的特性,包括端點號,通訊方向,端點支援的最大包大小,頻寬要求等(其中端點支援的最大包大小叫做資料有效負載)。每個裝置必須有端點0,它用於裝置列舉和對裝置進行一些基本的控制功能。除了端點0,其餘的端點在裝置配置之前不能與主機通訊,只有向主機報告這些端點的特性並被確認後才能被啟用。

usb匯流排:類似於高速公路

收發的資料類似於汽車

usb端點:;類似於 高速公路收費口的入口或出口。

USB系統結構

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