USB总线接口开发指南

第1章 引言

1. 1 什么是USB

1. 1. 1 USB的孕育

1. 1. 2 USB的含义

1. 2 USB的用途

1. 3 USB的布局

1. 4 USB设备

1. 4. 1 USB显示器

1. 4. 2 USB调制解调器

1. 4. 3 USB视频相机和输入设备

1. 4. 4 USB键盘. 鼠标和游戏杆

1. 4. 5 USB集线器

1. 4. 6 USB音箱

1. 4. 7 USB声卡

1. 4. 8 USB扫描仪

1. 4. 9 USB打印机

1. 4. 10 USB软驱

1. 4. 11 USB网卡

1. 4. 12 USB转接设备

第2章 计算机总线概论

2. 1 总线概念

2. 1. 1 系统总线

2. 1. 2 外部总线

2. 2 串行总线和并行总线的比较

2. 2. 1 并行接口

2. 2. 2 串行接口

2. 3 总线标准

2. 3. 1 PC／XT总线. ISA(AT)总线及EISA总线

2. 3. 2 PCI总线

2. 3. 3 AGP总线

2. 4 流行总线的性能比较

2. 4. 1 其它几种系统总线

2. 4. 2 其它几种串行总线

第3章 USB总线规范

3. 1 概述

3. 2 应用范围分类

3. 3 USB的特点

3. 4 USB与IEEEl394的比较

3. 5 有关USB的几个重要概念

第4章 USB总线体系结构

4. 1 USB系统描述

4. 1. 1 总线拓扑结构

4. 2 物理接口

4. 2. 1 电气特性

4. 2. 2 机械特性

4. 3 电源

4. 3. 1 功率分配

4. 3. 2 电源管理

4. 4 总线协议

4. 5 稳定性

4. 5. 1 差错检测

4. 5. 2 差错控制

4. 6 系统配置

4. 6. 1 插入USB设备

4. 6. 2 拆除USB设备

4. 6. 3 总线枚举

4. 6. 4 层间关系

4. 7 数据流类型

4. 7. 1 控制信息传输

4. 7. 2 批量数据传输

4. 7. 3 中断数据传输

4. 7. 4 同步传输

4. 7. 5 分配USB带宽

4. 8 USB设备

4. 8. 1 设备特征

4. 8. 2 设备描述

4. 9 USB主机：硬件和软件

第5章 USB数据流模型

5. I 开发人员观点

5. 2 总线构成

5. 2. 1 USB主机

5. 2. 2 USB设备

5. 2. 3 物理总线拓扑结构

5. 2. 4 逻辑总线拓扑结构

5. 2. 5 客户软件

5. 3 USB通信流

5. 3. 1 设备端点

5. 3. 2 管道

5. 4 传输类型

5. 5 控制传输

5. 5. 1 数据格式

5. 5. 2 分组尺寸限制

5. 5. 3 总线访问限制

5. 6 同步传输

5. 6. 1 数据格式和方向

5. 6. 2 分组尺寸限制

5. 6. 3 总线访问限制

5. 6. 4 数据顺序

5. 7 中断传输

5. 7. 1 数据格式

5. 7. 2 方向

5. 7. 3 分组尺寸限制

5. 7. 4 总线访问限制

5. 7. 5 数据顺序

5. 8 批量传输

5. 8. 1 数据格式

5. 8. 2 方向

5. 8. 3 分组尺寸限制

5. 8. 4 总线访问限制

5. 8. 5 数据顺序

5. 9 总线传输访问

5. 9. 1 传输管理

5. 9. 2 跟踪处理操作

5. 9. 3 计算总线操作时间

5. 9. 4 计算功能模块／软件中的缓冲区大小

5. 9. 5 回收总线带宽

5. 10 对同步传输的特殊考虑

5. 10. 1 非USB同步应用实例

5. 10. 2 USB时钟模型

5. 10. 3 时钟同步

5. 10. 4 同步设备

5. 10. 5　数据预缓存

5. 10. 6 SOF跟踪

5. 10. 7 差错控制

5. 10. 8 为速率匹配而进行缓存操作

第6章　USB总线机械规范

6. 1 机械规范概述

6. 2 尺寸要求

6. 3 USB电缆

6. 3. 1 电缆规范

6. 3. 2 连接器(A系列)

6. 3. 3 连接器(B系列)

6. 3. 4 串行总线图标

6. 3. 5 插头/揷座机械和电气要求

6. 4 电缆压降要求

6. 5 传播时延

6. 6 接地技术

6. 7 信息调整

第7章　USB总线电气特性

7. 1 信号

7. 1. 1 USB驱动器特性

7. 1. 2　接收器特性

7. 1. 3 信号终端

7. 1. 4 信号电平

7. 1. 5　数据编码／解码

7. 1. 6 出特填充

7. 1. 7 同步方式

7. 1. 8 起始的帧时间间隔和帧调整能力

7. 1. 9　数据信号速率

7. 1. 10 数据信号上升和下降时间

7. 1. 11 数据源信号

7. 1. 12 集线器信号时序

7. 1. 13　接收器数据抖动

7. 1. 14 电缆时延

7. 1. 15 总线转向时间／分组间时延

7. 1. 16 端到端最大信号时延

7. 2 功率分配

7. 2. 1 设备类型

7. 2. 2 电压下降预算

7. 2. 3 功率控制

7. 2. 4 动态插拔

7. 3 物理层

7. 3. 1 环境

7. 3. 2 总线定时／电气特性

7. 3. 3 时序波形

第8章 协议层

8. 1 比特安排

8. 2 SYNC域

8. 3　分组域格式

8. 3. 1 分组标识域

8. 3. 2 地址域

8. 3. 3 端点域

8. 3. 4 帧标号域

8. 3. 5 数据域

8. 3. 6　循环冗余检验

8. 4 分组格式

8. 4. 1 令牌分组

8. 4. 2 帧开始分组

8. 4. 3 数据分组

8. 4. 4 握手分组

8. 4. 5 握手响应

8. 5 处理格式

8. 5. 1 批量处理操作

8. 5. 2 控制传输

8. 5. 3 中断处理操作

8. 5. 4 同步处理操作

8. 6 数据触发同步和重试

8. 6. 1 通过SETUP令牌进行初始化

8. 6. 2 成功的数据处理操作

8. 6. 3 数据被破坏或不能接受

8. 6. 4 破坏了的ACK握手分组

8. 6. 5　低速处理操作

8. 7 差错检测和恢复

8. 7. 1 分组差错分类

8. 7. 2 总线转向时间

8. 7. 3 假EOP

8. 7.　4 串扰和活性损失恢复

第9章　USB设备结构

9. 1 USB设备状态

9. 1. 1 可见的设备状态

9. 1. 2 总线枚举

9. 2　通用USB设备操作

9. 2. 1 动态连接和拆除

9. 2. 2 地址分配

9. 2. 3 配置

9. 2. 4 数据传榆

9. 2. 5 功率管理

9. 3 USB设备请求

9. 4　标准设备请求

9. 5 描述符

9. 6　标准USB描述符定义

9. 6. 1 设备

9. 6. 2 配置

9. 6. 3 接口

9. 6. 4 端点

9. 6. 5 字符串

9. 7　设备类型定义

9. 8 设备通信

第10章　USB主机：硬件和软件

10. 1 USB主设备概述

10. 1. 1 控制机制

10. 1. 2 数据流

10. 1. 3 搜集状态和性能统计信息

10. 1. 4 电气接口考虑

10. 2 主控制器请求

10. 2. 1 状态控制

10. 2. 2 串行器／解串器

10. 2. 3 帧产生

10. 2. 4 数据处理

10. 2. 5 协议引擎

10. 2. 6　传输差错控制

10. 3 软件机制概述

10. 3. 1 设备配置

10. 3. 2 资源管理

10. 3. 3 数据传输

10. 3. 4　公共数据定义

10. 4 主控制器驱动程序

10. 5 通用串行总线驱动程序

10. 5. 1 概述

10. 5. 2 USBD命令机制要求

10. 5. 3 USBD管道机制

10. 5. 4 利用USBD机制来管理USB

10. 6 操作系统环境指南

第11章　集线器规范

11. 1 概述

1. 1. 2 设备特性

11. 2. 1 集线器体系结构

11. 2. 2 集线器连接

11. 2. 3 集线器端口状态

11. 2. 4 总线状态鉴定

11. 2. 5 全速率和低速率行为比较

11, 2. 6 集线器状态操作

11. 3 集线器I／O缓冲区要求

11. 3. 1 上拉和下拉电阻

11. 3. 2 边沿变化率控制

11. 4 集线器故障恢复机制

11. 4. 1 集线器控制器故障恢复

11. 4. 2 假EOP

11. 4. 3 中断器故障恢复

11. 4. 4 集线器帧定时器

11. 4. 5 靠近EOF时的集线器动作

11. 5 挂起和重新开始

11. 5. 1 全局挂起和重新开始

11. 5. 2 选择性挂起和重新开始

11. 6 USB集线器复位操作

11. 6. 1 集线器在根端口上接收复位信号

11. 6. 2 端口复位

11. 6. 3 电源供给和复位时延

11. 7 集线器电源分配要求

11. 8　集线器端点组织

11. 8. 1 集线器信息体系结构和操作

11. 8. 2 端口变化信息处理

11. 8. 3 集线器和端口状态变化位图

11. 9　集线器配置

11. 10 集线器端口电源控制

11. 11 描述符

11. 11. 1 标准描述符

11. 11. 2 集线器描述符

11. 12 请求

11. 12. 1 标准请求

11. 12. 2 专用类型请求

第12章　USB产品开发和驱动程序设计

12. 1 Windows世界中的U5B设备

12. 1. 1 Windows 95中的USB设备

12. 1. 2 Windows 98中的USB设备

12. 1. 3 Windows 98环境下的IEEEl394设备

12. 2 USB硬件产品开发

12. 2. 1 设计选择

12. 2. 2 USB设备实现举例

12. 3 USB设备驱动程序设计

12. 3. 1 Windows USB驱动程序接口

12. 3. 2 USBDI的IOCTL

12. 3. 3 USBDI结构定义

12. 4 URB的定义

附录A USB字汇表

附录B 网络资源