USB枚舉詳細過程剖析（轉）

USB枚舉詳細過程剖析（轉）

原文地址：http://blog.163.com/luge_arm/blog/static/6774972620071018117290/ 

從驅動開發網看到一篇《USB枚舉詳細過程分析》，依據本身的理解和經驗對原文稍加改動。本文僅供參考，一些順序並非固定的。 
本文描述的是Windows系統的USB枚舉過程，但對嵌入式系統自行開發的USB主機驅動程序也有參考價值。 

USB枚舉詳細過程剖析 

1．主機集線器檢測到新設備 
主機集線器監視着每一個端口的信號電壓，當有新設備接入時即可覺察。（集線器端口的兩根信號線的每一根都有15kΩ的下拉電阻，而每個設備在D+都有一個1.5kΩ的上拉電阻。當用USB線將PC和設備接通後，設備的上拉電阻使信號線的電位升高，所以被主機集線器檢測到。） 

2．主機發送Get_Status請求 
每一個集線器用中斷傳輸來報告在集線器上的事件。當主機知道了這個事件，它給集線器發送一個Get_Status請求來了解更多的消息。返回的消息告訴主機一個設備是何時鏈接的。 

3．主機發送Set_Feature請求，集線器重啓端口 
當主機知道有一個新的設備時，主機給集線器發送一個Set_Feature請求，請求集線器來重啓端口。集線器使得設備的USB數據線處於重啓（RESET）狀態至少10ms。 

4．集線器在設備和主機之間創建一個信號通路 
主機發送一個Get_Status請求來驗證設備是否激起重啓狀態。返回的數據有一位表示設備仍然處於重啓狀態。當集線器釋放了重啓狀態，設備就處於默認狀態了，設備已經準備好經過Endpoint 0 的默認流程響應控制傳輸，即設備如今使用默認地址0x0與主機通訊。 

5．集線器檢測設備速度 
集線器經過測定哪根信號線（D+或D-）在空閒時有更高的電壓來檢測設備是低速設備仍是全速設備。（全速和高速設備D+有上拉電阻，低速設備D-有上拉電阻）。 

如下須要USB的firmware進行干預 。 

6．獲取最大數據包長度 
PC 向address 0發送USB協議規定的Get_Device_Descriptor命令，以取得缺省控制管道所支持的最大數據包長度，並在有限的時間內等待USB設備的響應。該長度包含在設備描述符的bMaxPacketSize0字段中，其地址偏移量爲7，因此這時主機只需讀取該描述符的前8個字節。注意，主機一次只能枚舉一個USB設備，因此同一時刻只能有一個USB設備使用缺省地址0。 

如下操做雷同，不一樣操做系統設定時延是不同的，好比說win2k大概是幾毫秒，若是沒有反應就再發送一次命令，重複三次。 

7．主機分配一個新的地址給設備 
主機經過發送一個Set_Address請求來分配一個惟一的地址給設備。設備讀取這個請求，返回一個確認，並保存新的地址。今後開始全部通訊都使用這個新地址。 

8．主機從新發送Get_Device_Descriptor命令，讀取完整設備描述符 
主機向新地址從新發送Get_Device_Descriptor命令，這次讀取其設備描述符的所有字段，以瞭解該設備的整體信息，如VID，PID。 

9．主機發送Get_Device_Configuration命令，獲取完整配置信息 
主機向設備循環發送Get_Device_Configuration命令，要求USB設備回答，以讀取所有配置信息。 

10．主機發送Get_Device_String命令，得到描述字符集（unicode） 
描述字符集包括了產商、產品描述、型號等信息。 

11．主機展現新設備信息 
此時主機將會彈出窗口，展現發現新設備的信息，產商、產品描述、型號等。 

12．PC判斷可否提供該類USB的驅動 
根據Device_Descriptor和Device_Configuration應答，PC判斷是否可以提供USB的Driver，通常win2k能提供幾大類的設備，如遊戲操做杆、存儲、打印機、掃描儀等，操做就在後臺運行。可是Win98卻不能夠，因此在此時將會彈出對話框，索要USB的 Driver。 

13．主機發送Set_Configuration（x）命令，請求爲設備選擇一個配置 
加載了USB設備驅動之後，主機發送Set_Configuration（x）命令請求爲該設備選擇一個合適的配置(x表明非0的配置值)。若是配置成功，USB設備進入「配置」狀態，並能夠和客戶軟件進行數據傳輸。 

此時，常規的USB完成了其必須進行的配置和鏈接工做。查看註冊表，可以發現相應的項目已經添加完畢，至此設備應當能夠開始使用。不過，USB協議還提供了一些用戶可選的協議，設備若是不該答，也不會出錯，可是會影響到系統的功能。