USB 设备及 USB 枚举简介

一. USB 简介
USB(Universal Serial Bus)即通用串行总线,是一种高速传输数据的接口标准。USB 接口应用非常广泛。在计算机领域,USB 接口被广泛应用于鼠标、键盘、打印机、摄像头、音频设备等。USB 设备是指连接到计算机上的任何设备,使用 USB 接口进行通信。

二. USB 设备
USB 是一种主从结构。主机称为 Host,从机称为 Device。所有的 USB 传输都是由 USB 主机发起,USB 设备是作为被动响应的。
USB 设备分为三类:低速设备、全速设备、高速设备。低速设备的传输速度为 1.5Mbps,全速设备的传输速度为 12Mbps,高速设备的传输速度为 480Mbps。

三. USB 枚举
USB 枚举是 USB 主机向 USB 设备读取各种描述符信息的一个过程。例如:当你将鼠标 USB 接口插入到 PC后,PC 会读取鼠标的各种相关描述信息,识别当前设备类型等,然后再加载相应的驱动程序,驱动安装成功后,我们就能正常使用该 USB 设备了,同时我们也能够在设备管理器中查找到当前插入的 USB 设备,这样的一整个过程可以称之为 USB 的枚举过程。

USB 设备的枚举过程可分为以下几个步骤:
    1. 插入检测: USB 设备插入到 USB 主机,硬件检测到有设备连接,通过 USB 总线向主机发送报告。

    2. 复位 & 配置: 主机接收到通知后,通过 USB 总线对 USB 设备进行复位并分配 0 地址码给设备进行通信。
    3. 获取设备描述符: 主机通过 0 地址码向设备发送请求,获取设备的描述符。设备描述符包含了设备的厂商
        信息、设备类型、设备地址等信息。
    4. 分配新地址: 主机在收到正常的设备描述符后,会再对设备复位,并在复位完成后向设备分配一个新的设
        备地址。主从双方握手成功后,启用新的设备地址进行通讯。
    5. 获取设备描述符: 主机获取从设备完整的 18 字节设备描述符。包含设备的完整信息。
    6. 获取配置描述符: 主机获取从设备的配置描述符。配置描述符包含了设备的配置信息、接口信息等。
    7. 获取接口描述符: 主机获取从设备的接口描述符。接口描述符包含了设备的接口信息、端点信息等。
    8. 获取其它描述符: 主机获取从设备的字符串描述符、报告描述符等。
以上就是一个 USB 设备完整的枚举过程。

四. 总结
    USB 设备的应用非常广泛,而 USB 枚举过程也是非常重要的。USB 枚举是指计算机通过 USB 接口与 USB 设备通信,以确定设备的类型、功能和属性。通过了解 USB 设备分类和 USB 枚举过程,可以更好地理解 USB 接口的工作原理。

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