2014中国男篮对日本:USB的枚举过程

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/29 16:24:28
记得当年毕业设计时做的课题“PC和MCU之间的USB通信”,这个毕业设计最后下来学到最多的就是了解了USB到底是个什么东西,USB是怎么工作的,两个月的时间用串口打印的方式打印出了整个USB通信过程中的所有事件处理的详细经过,尤其是枚举过程。

   时隔3年,现在已经是在电子行业工作3年的人了,嵌入式、硬件方面比当初是提升不知多少倍。现在正在搞AT89S52+CH375,内置固件模式下的设备方式通信已经搞定了,收发数据自如,为了想彻底搞定USB,决定去搞外置固件模式,这下可完了,当时毕业设计的学到的东西全没有了,还得重头再来。

  找了一个USB枚举的过程,写的比较详细,所以收藏起来;正确与否不知道,等我后期验证再说。

设备连接到总线后,设备从总线获得5V电源,程序首先初始化,端口,然后向D12发出USB连接命令。主机检测到设备连接。主机向设备发出第一个信号:总线复位。总线复位产生一个中断,并且D12器件在默认地址0处使能,以便在接下来的枚举过程中使用地址0传输命令和数据,同时中断寄存器的总线复位位被置为1。在程序中的表现是,D12向主循环请求中断,进入中断处理程序USB_int_handler(),读取中断寄存器,确定中断的类型,进行相应的处理。

主机使用默认地址0读取设备描述符。

具体过程是:主机向D12发送第一个Setup包,每个Setup包都是8个字节,第一个包Get Descriptor的内容为:80 06 00 01 00 00 40 00 ,数据为16进制表示。其中的40表示返回的数据最大长度为40H字节。此Setup包存储在D12的端点0缓冲区中,并产生一个外部中断。(这时在D12的中断寄存器中保存了中断的类型:端点0的OUT中断,即中断寄存器字节1的值应为0x01)进入中断服务程序后,由于D12端点0的缓冲区只有16个字节,所以单片机就先发送16个字节的设备描述符。

当主机接收到这16个字节的字符后,就认为真正有设备连接了。

地址分配。

主机向D12发送第二个Setup包,这是一个含有指定地址的数据包,其内容一般为:00 05 02 00 00 00 00 00 ,其中的02就表示主机为设备分配的地址为0x02,在以后的通信里设备就只对0x02地址的信息作出应答。D12收到这个Setup包后同样产生一个中断(端点0的OUT中断),需要注意的是单片机处理这个中断时需要向主机返回一个长度为0的空数据包。

主机从新的地址获取设备描述符。

主机收到设备发来的空的应答数据包后,确认地址分配成功。然后主机向D12发送第三个Setup包,再次要求获取设备描述符。这个Setup包的内容一般是:80 06 00 01 00 00 12 00 。与上次不同的是,这次要求实际的描述符长度,其中的12(十六进制数)表示要求得到全部18字节的设备描述符。因为每次只能发送16字节,因此程序中要分两次完成此要求。第一次16字节,第二次2字节。

主机读取配置描述符。

成功得到18字节的设备描述符后,主机向D12发送第四个Setup包,要求得到设备的配置描述符。这个Setup包的数据为:80 06 00 02 00 00 09 00 。其中的09指定设备返回9字节数据,这正是配置描述符的长度。

读取描述符集合。

成功得到9字节的配置描述符后,主机向D12发送第五个Setup包,要求得到设备的配置描述符、接口描述符、端点描述符的集合。这次Setup包的内容是:80 06 00 02 00 00 FF 00 。由于不知道描述符集合的真实长度,因此它要求得到256字节。

到这一步,主机现在应该已经发现新硬件并为新设备安装好驱动程序。对于以上过程,主机是在总线驱动层处理,下面的一步,也是典型枚举过程的最后一步,就需要设备驱动程序来做了。

数值配置。主机得到各种描述符之后,认为设备的信息已经齐全,便对设备进行配置,使设备从地址状态进入配置状态。

主机向D12发送第六个Setup包,其数据为:00 09 01 00 00 00 00 00 。程序中需要调用Set Configuration()函数处理此事件,允许所有端点进入工作状态。

至此,USB枚举过程结束,设备可以正常使用了。在这个过程中D12指示灯根据通信的状况间歇闪烁。