版权信息：
版权归smilestone322所有，保留所有权利，仅用来学习，请勿用于商业用途，欢迎转载，转载请注明出处。谢谢！
1 Usb通信协议
Usb驱动程序是PC中最主要的设备驱动程序，usb总线协议比PCI总线协议复杂，但是对于我们usb驱动开发者来说，并需要对usb通信协议每个东东都搞清楚，比如usb物理层协议，usb传输层协议等等，只要了解即可。
1.1）usb总线协议
USB最多支持127个外设，但是考虑到Hub的情况，连接的外设没有这么多，因为Hub也当成了外设，对于每个PC都有一个或多个Host控制器设备，该Host控制器和一个根Hub作为一个整体，跟Hub下可以连接多个Hub，这样形成级连设置，Host分别有2种驱动，一种是1.0，另一种是2.0，分别对应着USB协议1.0和USB协议2.0。虽然存在Hub，但是对于用户来说，这些都是透明的，就好象USB设备和直接连接到USB Host控制器上一样。当USB设备插入和删除都会发电信号给系统，这样可以枚举USB设备。
USB 的连接模式是Host和Devcie的连接模式，所有的请求必须是Host向Device发出，这就使Host端设计相对复杂，而Device端设计相对简单。在USB的通信中，可以看成是一个分层的协议。分为三个层次，即最底层USB总线接口层、USB设备层、功能通信层，如图1-1所示。
图1 usb逻辑和控制图
对于每个USB设备，都有一个或者多个的接口（Interface），每个Interface都有多个端点（Endpoints），每个端点通过管道（Pipes）和USB Host控制器连接。每个USB设备都会有一个特殊的端点，即Endpoint0，它负责传输设备的描述信息，同时也负责传输PC与设备之间的控制信息，如图1-2所示：
图1-2 USB 管道与端点
现在讲讲usb传输吧，Usb传输一般分为3个部分：令牌传输，数据传输，握手阶段，传输的方式有4种：控制传输，这个是传输控制信息，Bulk传输，这个是批处理传输，中断传输，同步传输。
对于控制传输来说，一般采用端点0进行控制传输，主要用来配置设备、获取设备信息、发送命令或者获取设备的状态报告。总线驱动程序为它保留了10%的带宽，使得控制传输能在1ms内完成。
对于控制端点：
端点所传的数据净负荷的长度必须小于或等于其wMaxPacketSize，当传输的数据大于wMaxPacketSize时，必须分多次进行传送。除最后一次传输外，其它都应达到最大长度。最后一次传输含最后剩下的数据。控制传送的数据阶段结束的标志如下：
·已传了由Setup阶段指定的数据量。
·传了一个数据包，它的长度为0或它的数据区长度小于最大长度。
中断传输：主要用来以一个固定的速度传送少量的数据，对于中断传输，系统会预留带宽。
Bulk传输：用来传送大量的数据，数据传送是可靠的，当总线上的空间不足以发送整个批量包时，会划分成多个包传送。缺点：是当有多个usb设备时，bulk传输，由于系统没有给他预留usb带宽，有可能被其它以中断或同步传输的usb设备抢占带宽，造成bulk传输的设备不能正常使用。
Bulk传输也像控制传输一样，端点所传的数据净负荷的长度必须小于或等于其wMaxPacketSize，当传输的数据大于wMaxPacketSize时，必须分多次进行传送。除最后一次传输外，其它都应达到最大长度。最后一次传输含最后剩下的数据。控制传送的数据阶段结束的标志如下：
·已传了由bulk传输指定的数据量。
·传了一个数据包，它的长度为0或它的数据区长度小于最大长度。
这里要注意了，硬件设计的时候，主要必须能给PC端传送short包，什么意思呢，因为usb bulk传输结束的条件有2个，当数据没有全部传送成功时，我们可以根据short包或zero包来判断这次传输的结束。
同步传输：也叫等时传输，用来传送大量不可靠传输，不保证数据的到达，但能保证恒定的数据流，一般用于摄像机等视频设备的数据采集。
Usb协议中除了上面的讲解的内容，还有usb描述符，usb描述符包括，usb设备描述符，usb配置描述符，usb接口描述符和usb端点描述符。Usb设备描述符长度为18个字节，主要用来枚举设备使用，其中重要的字节是PID/VID，因为它可以用来枚举设备。还有一个字节不得不将，也是面试时，考官容易考试的，SerialNumber字段，各位看官看好了，估计你不知道这个字节的作用了吧。你做usb驱动有过在一个usb口安装usb驱动后，到另外一个口还提示你安装驱动的经验吗，呵呵，这就是SerialNumber了，如何设置，就不说了。各位看官自己研究吧。
Usb配置描述符和usb接口描述符都不重点讲解了，它们的长度都是9个字节，下面在讲讲usb端点描述符，usb端点描符的长度为7个字节，其中重要的字段为端点地址，如果是0x82表示端点是一个端点号为2的IN端点，而0x02表示一个端点号为2的OUT端点。还有bmAttributes的低2位表示端点的类型，如0表示控制端点，而1表示同步端点，2表示bulk端点，3表示中断端点。还有一个就是wMaxpacketsize，不用我说，大家看到这个知道它表示什么意思了，对了，就是表示该端点最大的传输size，如果总的传输大小比这个大，就必须分割成多个块进行传输，每个块的size为wMaxpacketsize，最后剩余的数据放在最后一个块里面输出。剩下的就是bInterval字节的，它只对同步和中断端点有效，对于中断端点，该值得范围为1-255ms，代表2次巡检间的最大时间间隔。对于同步端点，固定为1，表示每隔一个帧周期(1ms)都应该巡检。
谢谢 未完待续！！！！