【基于Linux系统下USB鼠标驱动开发毕业论文( 五 )|】

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东华理工大学长江学院毕业设计第二章 USB简介
增的关键原因。除此之外，USB 3.0还引入了新的电源管理机制，支持待机、休眠和暂停等状态。
USB 3.0在实际设备应用中将被称为“USB SuperSpeed”，顺应此前的USB 1.1 FullSpeed和USB 2.0 HighSpeed 。
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图2USB 3.0标识图
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东华理工大学长江学院毕业设计第三章 USB系统架构与协议
第三章USB系统架构与协议
3.1 USB系统拓扑结构

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图3 USB系统拓扑结构a
每个USB系统都有一个主控制器（Host），该（Host）主控器和一个根集线器作为一个整体，。USB主控器在USB系统中USB主控器负责主机与设备之间的电气和协议层得互联。USB主控器的常规规格有OHCI、UHCI、EHCI 。OHCI即Open Host Controller Interface，开放式主机控制接口协议。"EHCI"驱动程序设计成为实现新的高速 USB 2.0 协议的芯片提供支持。"OHCI"驱动程序用来为非 PC 系统上的（以及带有 SiS 和ALi 芯片组的 PC 主板上的）USB 芯片提供支持。"UHCI"驱动程序用来为大多数其它PC 主板（包括 Intel 和 Via）上的 USB 实现提供支持。
一个 USB HOST 最多可以同时支持 128 个地址，地址 0 作为默认地址，只在设备枚举期间临时使用，而不能被分配给任何一个设备，因此一个 USB HOST 最多可以同时支持 127 个地址，如果一个设备只占用一个地址，那么可最多支持 127 个USB 设备。在实际的 USB 体系中，如果要连接 127 个 USB 设备，必须要使用 USB HUB，而 USB HUB 也是需要占用地址的，所以实际可支持的 USB 功能设备的数量将小于 127 。
USB体系采用分层的星型拓扑来连接所有USB设备，如下图所示：
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图4 USB系统拓扑结构b
以 HOST-ROOT HUB为起点，最多支持7层（Tier），也就是任何一个 USB 系统中最多可以允许 5 个 USB HUB 级联。一个复合设备（Compound Device）将同时占据两层或更多的层。ROOT HUB 是一个特殊的 USB HUB，它集成在主机控制器里，不占用地址。ROOT HUB 不但实现了普通USB HUB的功能，还包括其他一些功能。
3.2 USB设备逻辑结构
设备描述符
配置0 配置n
接口0 接口0 接口1
端点0 端点1 端点0
图5 USB设备逻辑结构
在USB协议中接口由多个端点组成，代表一个基本的功能，是USB设备驱动程序控制的对象。如：配置一：音频（接口）+旋钮（接口）；配置二：音频（接口）+旋钮（接口）+视频（接口）。
设备端点是USB设备中的唯一可寻址部分，它位于USB设备或主机上的一个数据缓冲区，用来存放和发送USB各种数据，主机和设备的通信的最终作用于设备的各个端点。USB设备有一个唯一的地址，在设备连接上主机时，由主机分配，而设备终的每一个端点在设备内部有唯一的端点号，给端点号是设计设备时给定的。每个设备必
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有端点0，它用于设备枚举和对设备进行一些基本的控制功能。
3.3 USB描述符
在每个PCI设备中都有一组固定格式的寄存器，称之为PCI寄存器，通过访问这组寄存器，主机能获得PCI设备的信息。同样，USB内部，同样也包含了类似于PCI 配置寄存器，这样的固定格式的数据，通过这些数据，主机可以获取USB设备的类型、生产厂商等信息。
标准USB设备有5钟USB描述符：设备描述符、配置描述符、接口描述符、字符串描述符。一个USB设备只有一个设备描述符，一个设备描述符可以包含多个配置描述符，一个配置描述符可以包含多个接口描述符，一个接口使用几个端点就有几个端点描述符。
3.3 USB数据传输方式
USB 采用轮询的广播机制传输数据，所有的传输都由主机发起，任何时刻整个USB 体系内仅允许一个数据包的传输，即不同物理传输线上看到的数据包都是同一被广播的数据包。
USB 采用“令牌包”-“数据包”-“握手包”的传输机制，在令牌包中指定数据包去向或者来源的设备地址和端点（Endpoint），从而保证了只有一个设备对被广播的数据包/令牌包作出响应。握手包表示了传输的成功与否。
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图6 USB传输方式分析
一个传输有一个或多个事务（transaction）构成。事务可分为IN事务、OUT事