USB的重要关键字:
1、端点：坐落USB设备或主机上的一个数据缓冲区，用来寄存和发送USB的各种数据，每一个端点都有专一的承认地址，有不同的传输特性（如输入端点、输出端点、装备端点、批量传输端点）
2、帧：时刻概念，在USB中，一帧便是1MS，它是一个独立的单元，包括了一系列总线动作，USB将1帧分为好几份，每一份中是一个USB的传输动作。
3、上行、下行：设备到主机为上行，主机到设备为下行
下面以一问一答的方法开端学习吧：
问题一：USB的传输线结构是怎么的呢？
答案一：一条USB的传输线别离由地线、电源线、D+、D-四条线构成，D+和D-是差分输入线，它运用的是3.3V的电压（留意哦，与CMOS的 5V电平不同），而电源线和地线可向设备供给5V电压，最大电流为500MA（能够在编程中设置的，至于硬件的完成机制，就不要管它了）。
问题二：数据是怎么在USB传输线里边传送的
答案二：数据在USB线里传送是由低位到高位发送的。
问题三：USB的编码方案？
答案三：USB选用不归零取反来传输数据，当传输线上的差分数据输入0时就取反，输入1时就坚持原值，为了保证信号发送的准确性，当在USB总线上 发送一个包时，传输设备就要进行位刺进***作（即在数据流中每接连6个1后就刺进一个0），然后逼迫NRZI码发生改动。这个了解就行了，这些是由专门 硬件处理的。
问题四：USB的数据格局是怎么样的呢？
答案四：和其他的相同，USB数据是由二进制数字串构成的，首要数字串构成域（有七种），域再构成包，包再构成业务（IN、OUT、SETUP），业务最终构成传输（中止传输、并行传输、批量传输和操控传输）。下面简略介绍一下域、包、业务、传输，请留意他们之间的联络。
（一）域：是USB数据最小的单位，由若干位组成（至于是多少位由详细的域决议），域可分为七个类型：
1、同步域（SYNC），八位，值固定为0000 0001，用于本地时钟与输入同步
2、标识域（PID），由四位标识符+四位标识符反码构成，标明包的类型和格局，这是一个很重要的部分，这儿能够计算出，USB的标识码有16种，详细分类请看问题五。
3、地址域（ADDR）：七位地址，代表了设备在主机上的地址，地址000 0000被命名为零地址，是任何一个设备榜首次连接到主机时，在被主机装备、枚举前的默许地址，由此能够知道为什么一个USB主机只能接127个设备的原因。
4、端点域（ENDP），四位，由此可知一个USB设备有的端点数量最大为16个。
5、帧号域（FRAM），11位，每一个帧都有一个特定的帧号，帧号域最大容量0x800，关于同步传输有重要含义（同步传输为四种传输类型之一，请看下面）。
6、数据域（DATA）：长度为0~1023字节，在不同的传输类型中，数据域的长度各不相同，但有必要为整数个字节的长度
7、校验域（CRC）：对令牌包和数据包（关于包的分类请看下面）中非PID域进行校验的一种办法，CRC校验在通讯中运用很泛，是一种很好的校验办法，至于详细的校验办法这儿就不多说，请查阅相关材料，只须留意CRC码的除法是模2运算，不同于10进制中的除法。
（二）包：由域构成的包有四种类型，别离是令牌包、数据包、握手包和特别包，前面三种是重要的包，不同的包的域结构不同，介绍如下
1、令牌包：可分为输入包、输出包、设置包和帧开端包（留意这儿的输入包是用于设置输入指令的，输出包是用来设置输出指令的，而不是放据数的）
其间输入包、输出包和设置包的格局都是相同的：
SYNC+PID+ADDR+ENDP+CRC5（五位的校验码）
（上面的缩写解说请看上面域的介绍，PID码的详细界说请看问题五）
帧开端包的格局：
SYNC+PID+11位FRAM+CRC5（五位的校验码）
2、数据包：分为DATA0包和DATA1包，当USB发送数据的时分，当一次发送的数据长度大于相应端点的容量时，就需求把数据包分为好几个包， 分批发送，DATA0包和DATA1包替换发送，即假如榜首个数据包是 DATA0，那第二个数据包便是DATA1。但也有例外状况，在同步传输中（四类传输类型中之一），一切的数据包都是为DATA0，格局如下：
SYNC+PID+0~1023字节+CRC16
3、握手包：结构最为简略的包，格局如下
SYNC+PID
（注上面每种包都有不同类型的，USB1.1共界说了十种包，详细请见问题五）
（三）业务：别离有IN业务、OUT业务和SETUP业务三大业务，每一种业务都由令牌包、数据包、握手包三个阶段构成，这儿用阶段的意思是由于这些包的发送是有必定的时刻先后顺序的，业务的三个阶段如下：
1、令牌包阶段：发动一个输入、输出或设置的业务
2、数据包阶段：按输入、输出发送相应的数据
3、握手包阶段：回来数据接纳状况，在同步传输的IN和OUT业务中没有这个阶段，这是比较特别的。
业务的三种类型如下（以下按三个阶段来阐明一个业务）：
1、 IN业务：
令牌包阶段——主机发送一个PID为IN的输入包给设备，告诉设备要往主机发送数据；
数据包阶段——设备依据状况会作出三种反响（要留意：数据包阶段也不总是传送数据的，依据传输状况还会提早进入握手包阶段）
1） 设备端点正常，设备往入主机里边宣布数据包（DATA0与DATA1替换）；
2） 设备正在忙，无法往主机宣布数据包就发送NAK无效包，IN业务提早结束，到了下一个IN业务才持续；
3） 相应设备端点被制止，发送过错包STALL包，业务也就提早结束了，总线进入闲暇状况。
握手包阶段——主机正确接纳到数据之后就会向设备发送ACK包。
2、 OUT业务：
令牌包阶段——主机发送一个PID为OUT的输出包给设备，告诉设备要接纳数据；
数据包阶段——比较简略，便是主时机设备送数据，DATA0与DATA1替换
握手包阶段——设备依据状况会作出三种反响
1）设备端点接纳正确，设备往入主机回来ACK，告诉主机能够发送新的数据，假如数据包发生了CRC校验过错，将不回来任何握手信息；
2） 设备正在忙，无法往主机宣布数据包就发送NAK无效包，告诉主机再次发送数据；
3） 相应设备端点被制止，发送过错包STALL包，业务提早结束，总线直接进入闲暇状况。
3、SETUT业务：
令牌包阶段——主机发送一个PID为SETUP的输出包给设备，告诉设备要接纳数据；
数据包阶段——比较简略，便是主时机设备送数据，留意，这儿只要一个固定为8个字节的DATA0包，这8个字节的内容便是规范的USB设备恳求指令（共有11条，详细请看问题七）
握手包阶段——设备接纳到主机的指令信息后，回来ACK，尔后总线进入闲暇状况，并预备下一个传输（在SETUP业务后一般是一个IN或OUT业务构成的传输）
（四）传输：传输由OUT、IN、SETUP业务其间的业务构成，传输有四种类型，中止传输、批量传输、同步传输、操控传输，其间中止传输和批量转输的结构相同，同步传输有最简略的结构，而操控传输是最重要的也是最杂乱的传输。
1、中止传输：由OUT业务和IN业务构成，用于键盘、鼠标等HID设备的数据传输中
2、批量传输：由OUT业务和IN业务构成，用于大容量数据传输，没有固定的传输速率，也不占用带宽，当总线忙时，USB会优先进行其他类型的数据传输，而暂时中止批量转输。
3、同步传输：由OUT业务和IN业务构成，有两个特别当地，榜首，在同步传输的IN和OUT业务中是没有回来包阶段的；第二，在数据包阶段一切的数据包都为DATA0
4、操控传输：最重要的也是最杂乱的传输，操控传输由三个阶段构成（初始设置阶段、可选数据阶段、状况信息过程），每一个阶段能够当作一个的传输， 也便是说操控传输其实是由三个传输构成的，用来于USB设备初度加接到主机之后，主机经过操控传输来交流信息，设备地址和读取设备的描绘符，使得主机辨认 设备，并装置相应的驱动程序，这是每一个USB开发者都要关怀的问题。
1、初始设置过程：便是一个由SET业务构成的传输
2、可选数据过程：便是一个由IN或OUT业务构成的传输，这个过程是可选的，要看初始设置过程有没有要求读/写数据（由SET业务的数据包阶段发送的规范恳求指令决议）
3、 状况信息过程：望文生义，这个过程便是要获取状况信息，由IN或OUT业务构成构成的传输，可是要留意这儿的IN和OUT业务和之前的INT和OUT业务有两点不同：
1） 传输方向相反，一般IN表明设备往主机送数据，OUT表明主机往设备送数据；在这儿，IN表明主机往设备送数据，而OUT表明设备往主机送数据，这是为了和可选数据过程相结合；
2） 在这个过程里，数据包阶段的数据包都是0长度的，即SYNC+PID+CRC16
除了以上两点有差异外，其他的相同，这儿就不多说
（考虑：这些传输形式在实践***作中应怎么经过什么方法去设置？）
问题五：标识码有哪些？
答案五：好像前面所说的标识码由四位数据组成，因而能够表明十六种标识码，在USB1.1规范里边，只用了十种标识码，USB2.0运用了十六种标 识码，标识码的效果是用来阐明包的特点的，标识码是和包联络在一起的，首要简略介绍一下数据包的类型，数据包分为令牌包、数据、握手包和特别包四种（详细 分类请看问题七），标识码别离有以下十六种：
令牌包 :
0x01 输出(OUT）发动一个方向为主机到设备的传输，并包括了设备地址和标号
0x09 输入 (IN) 发动一个方向为设备到主机的传输，并包括了设备地址和标号
0x05 帧开端（SOF）表明一个帧的开端，而且包括了相应的帧号
0x0d 设置（SETUP）发动一个操控传输，用于主机对设备的初始化
数据包 :
0x03 偶数据包（DATA0），
0x0b 奇数据包（DATA1）
握手包:
0x02 承认接纳到无误的数据包（ACK）
0x0a 无效，接纳（发送）端正在忙而无法接纳（发送）信息
0x0e 过错，端点被制止或不支撑操控管道恳求
特别包 0x0C 前导，用于发动下行端口的低速设备的数据传输
问题六：USB主机是怎么辨认USB设备的？
答案六：当USB设备插上主机时，主机就经过一系列的动作来对设备进行枚举装备（装备是归于枚举的一个态，态表明暂时的状况），这这些态如下：
1、接入态（Attached）：设备接入主机后，主机经过检测信号线上的电平改动来发现设备的接入；
2、供电态（Powered）：便是给设备供电，分为设备接入时的默许供电值，装备阶段后的供电值（按数据中要求的最大值，可经过编程设置）
3、缺省态（Default）：USB在被装备之前，经过缺省地址0与主机进行通讯；
4、地址态（Address）：经过了装备，USB设备被复位后，就能够按主机分配给它的仅有地址来与主机通讯，这种状况便是地址态；
5、装备态（Configured）：经过各种规范的USB恳求指令来获取设备的各种信息，并对设备的某此信息进行改动或设置。
6、挂起态（Suspended）：总线供电设备在3ms内没有总线***作，即USB总线处于闲暇状况的话，该设备就要主动进入挂起状况，在进入挂起状况后，总的电流功耗不超越280UA。
问题七：刚才在答案四说到的规范的USB设备恳求指令终究是什么？
答案七：规范的USB设备恳求指令是用在操控传输中的“初始设置过程”里的数据包阶段（即DATA0，由八个字节构成），请看回问答四的内容。规范 USB设备恳求指令共有11个，巨细都是8个字节，具有相同的结构，由5 个字段构成（字段是规范恳求指令的数据部分），结构如下（括号中的数字表明字节数，首字母bm,b,w别离表明位图、字节，双字节）：
bmRequestType(1)+bRequest（1）+wvalue（2）+wIndex（2）+wLength（2）
各字段的含义如下：
1、bmRequestType：D7D6D5D4D3D2D1D0
D7=0主机到设备
=1设备到主机；
D6D5=00规范恳求指令
=01 类恳求指令
=10用户界说的指令
=11保存值
D4D3D2D1D0=00000 接纳者为设备
=00001 接纳者为设备
=00010 接纳者为端点
=00011 接纳者为其他接纳者
=其他 其他值保存
2、bRequest：恳求指令代码，在规范的USB指令中，每一个指令都界说了编号，编号的值就为字段的值，编号与指令称号如下（要留意这儿的命 令代码要与其他字段结合运用，能够说指令代码是规范恳求指令代码的中心，正是由于这些指令代码而决议了11个USB规范恳求指令）：
0） 0 GET_STATUS：用来回来特定接纳者的状况
1） 1 CLEAR_FEATURE：用来铲除或制止接纳者的某些特性
2） 3 SET_FEATURE：用来启用或激活指令接纳者的某些特性
3） 5 SET_ADDRESS：用来给设备分配地址
4） 6 GET_DEs criptOR：用于主机获取设备的特定描绘符
5） 7 SET_DEs criptOR：修正设备中有关的描绘符，或许添加新的描绘符
6） 8 GET_CONFIGURATION：用于主机获取设备当时设备的装备值（注同上面的不同）
7） 9 SET_CONFIGURATION：用于主机指示设备选用的要求的装备
8） 10 GET_INTERFACE：用于获取当时某个接口描绘符编号
9） 11 SET_INTERFACE：用于主机要求设备用某个描绘符来描绘接口
10） 12 SYNCH_FRAME：用于设备设置和陈述一个端点的同步帧
以上的11个指令要说得理解真的有一匹布那么长，请各位去看书吧，这儿就不多说了，操控传输是USB的重心，而这11个指令是操控传输的重心，所以这11个指令是重中之重，这个搞理解了，USB就算是入门了。
问题八：在规范的USB恳求指令中，常常会看到Des criptor，这是什么来的呢？
答复八：Des criptor即描绘符，是一个完好的数据结构，能够经过C言语等编程完成，并存储在USB设备中，用于描绘一个USB设备的一切特点，USB主机是经过 一系列指令来要求设备发送这些信息的。它的效果便是经过如问答节中的指令***作来给主机传递信息，然后让主机知道设备具有什么功用、归于哪一类设备、要 占用多少带宽、运用哪类传输方法及数据量的巨细，只要主机承认了这些信息之后，设备才干真实开端作业，所以描绘符也是十分重要的部分，要好好把握。规范的 描绘符有5种，USB为这些描绘符界说了编号：
1——设备描绘符
2——装备描绘符
3——字符描绘符
4——接口描绘符
5——端点描绘符
上面的描绘符之间有必定的联络，一个设备只要一个设备描绘符，而一个设备描绘符能够包括多个装备描绘符，而一个装备描绘符能够包括多个接口描绘符，一个接口运用了几个端点，就有几个端点描绘符。这间描绘符是用必定的字段构成的，别离如下阐明：
1、设备描绘符
struct _DEVICE_DEs criptOR_STRUCT
{
BYTE bLength; //设备描绘符的字节数巨细，为0x12
BYTE bDes criptorType; //描绘符类型编号，为0x01
WORD bcdUSB; //USB版本号
BYTE bDeviceClass; //USB分配的设备类代码，0x01~0xfe为规范设备类，0xff为厂商自界说类型
//0x00不是在设备描绘符中界说的，如HID
BYTE bDeviceSubClass; //usb分配的子类代码，同上，值由USB规则和分配的
BYTE bDeviceProtocl; //USB分配的设备协议代码，同上
BYTE bMaxPacketSize0; //端点0的最大包的巨细
WORD idVendor; //厂商编号
WORD idProduct; //产品编号
WORD bcdDevice; //设备出厂编号
BYTE iManufacturer; //描绘厂商字符串的索引
BYTE iProduct; //描绘产品字符串的索引
BYTE iSerialNumber; //描绘设备序列号字符串的索引
BYTE bNumConfiguration; //或许的装备数量
}
2、装备描绘符
struct _CONFIGURATION_DEs criptOR_STRUCT
{
BYTE bLength; //设备描绘符的字节数巨细，为0x12
BYTE bDes criptorType; //描绘符类型编号，为0x01
WORD wTotalLength; //装备所回来的一切数量的巨细
BYTE bNumInterface; //此装备所支撑的接口数量
BYTE bConfigurationVale; //Set_Configuration指令需求的参数值
BYTE iConfiguration; //描绘该装备的字符串的索引值
BYTE bmAttribute; //供电形式的挑选
BYTE MaxPower; //设备从总线提取的最大电流
}
3、字符描绘符
struct _STRING_DEs criptOR_STRUCT
{
BYTE bLength; //设备描绘符的字节数巨细，为0x12
BYTE bDes criptorType; //描绘符类型编号，为0x01
BYTE SomeDes criptor[36]; //UNICODE编码的字符串
}
4、接口描绘符
struct _INTERFACE_DEs criptOR_STRUCT
{
BYTE bLength; //设备描绘符的字节数巨细，为0x12
BYTE bDes criptorType; //描绘符类型编号，为0x01
BYTE bInterfaceNunber; //接口的编号
BYTE bAlternateSetting;//备用的接口描绘符编号
BYTE bNumEndpoints; //该接口运用端点数，不包括端点0
BYTE bInterfaceClass; //接口类型
BYTE bInterfaceSubClass;//接口子类型
BYTE bInterfaceProtocol;//接口所遵从的协议
BYTE iInterface; //描绘该接口的字符串索引值
}
5、端点描绘符
struct _ENDPOIN_DEs criptOR_STRUCT
{
BYTE bLength; //设备描绘符的字节数巨细，为0x12
BYTE bDes criptorType; //描绘符类型编号，为0x01
BYTE bEndpointAddress; //端点地址及输入输出特点
BYTE bmAttribute; //端点的传输类型特点
WORD wMaxPacketSize; //端点收、发的最大包的巨细
BYTE bInterval; //主机查询端点的时刻距离
