基于Linux的USB从设备驱动研究

基于Linux的USB从设备驱动研究

　　0 引言

　　USB是英文Universal Serial Bus的缩写，意为通用串行总线。USB是一种快速、双向、同步、低成本、动态可连接的串行接口。USB现在已经广泛应用到各种设备上，尤其是手持设备，几乎都采用了USB接口。现在，USB即可用来与其他设备连接后高速地传递数据，又可用来充电，使手持设备可以发挥U盘、MODEM、无线网卡等作用。

　　事实上，USB只是主机和外围设备之间的连接。如何来促使这种连接发挥作用，就需要驱动程序。驱动程序主要解决硬件“需要提供什么功能”以及“如何使用这些功能”。在linux系统中，USB设备可以作为主机使用，也可作为从设备使用。对应的USB驱动程序有两种主要的类型：宿主系统上的驱动程序和设备上的驱动程序。从宿主的观点来看(例如普通的左桌面计算机)，宿主系统的USB驱动程序控制插入其中的USB设备，而USB设备的驱动程序则控制该设备如何作为一个USB设备和主机通信。

　　1 USB设备基础

　　USB设备的构成包括配置接口和端点，以及USB驱动程序如何绑定到USB接口上。端点是USB通信最基本的形式，USB端点只能是往一个方向传送数据，即从主机到设备(称为输出端点)或者从设备到主机(称为输入端点)，故可以看作是单向管道。USB有四种不同的类型，分别对应不同的传输类型：控制、中断、批量、等时。其次接口，USB端点被绑定即为接口。USB的一个接口只处理一种USB逻辑连接；一个USB设备可以有多个接口，不同的接口可以代表不同的功能，因此，功能不同的USB接口需要不同的驱动程序。另外就是配置，USB接口本身被绑定为配置。一个USB设备可以有多个配置，而且可以在配置之间切换以改变设备的状态；一个时刻只能激活一个配置，怛一个配置通常具有一个或者更多的接口。