关于嵌入式系统中USB主机方式的应用
（文章来源：ofweek）
usb 就是指通用串行总线（universal serial bus），是计算机外围设备通讯的总线标准。usb 能够实现从出现迅速发展到普遍应用，其主要的原因是其具有高速、稳定、廉价、方便的特点。在嵌入式系统中usb技术主要有两种应用方式，一种是usb总线设备的usb设备方式，一种是usb主控制器的嵌入式usb主机。usb 设备已经得到了广泛的使用，但是usb 主机实现其复杂性却没有很多应用实例。文章主要研究了usb应用领域中，采用低端控制器的嵌入式系统如何实现有限的usb主机功能。
由于其良好的特性，usb 总线的应用范围已经开始从计算机外围设备向嵌入式系统扩展，在嵌入式系统中usb总线协议的完整性与复杂性使得它的应用方式多种多样。
usb主机（usb host）、usb 设备(usb decice)、usb集线器（usbhub）是usb系统中的三个硬件设备。usb 主机是每一个usb 系统中都必须包含的，在整个系统中其占据主导地位。usb 设备主要有两个类型，一个是为usb 总线提供接入口的集线器，另一个是鼠标、打印设备、存储设备等具有特定功能的设备。
usb总线特征：（1）使用方便。usb 总线能够即插即用，为终端用户的使用提供方便，主要是由于接口方式统一、电气方面有总线供电和设备自供电、自动识别设备、外围设备动态链接与重新配置。（2）适用于不同应用范围。usb总线的速度模式与数据流传输模式具有多样性，能够满足不同应用范围的需求，使usb总线能够被广泛地使用。
usb主控的集成能够使嵌入式产品与各种低价、便捷的外部设备连接。便携移动设备的发展对usb 主控装置有着越来越大的需求。从根本上来说，usb就是pc总线的外部扩展，pc为其提供了丰富的系统资源，而pc 中的microsoft windows 操作系统原本就可以支持usb。usb主控体系结构由于系统资源与软件支持成为了pc应用中理想的解决方案，但是嵌入式系统中并没有这些优势。
嵌入式usb主机应用中问题主要体现在： 嵌入式系统有限的系统资源容量与能力； usb固件的添加会使嵌入式应用的复杂性加大，影响嵌入式应用及时响应实时事件的功能； 嵌入式市场处理器与实时操作系统繁复，usb固件的开发与移植需要大量的时间，典型嵌入项目的设计学习过长、过于艰辛。
要解决嵌入式装置中usb主控设计复杂的问题，其中一个方法就是在usb 主端控制器中揉入usb 即插即用的能力智能。具体的操作办法有：在控制器硬件中嵌入usb 主控栈与器件驱动的功能共用组件；将usb主控功能压缩到语族与ansi c兼容的api（被系统用来获取usb主控制器中的usb主控功能）中。
u 盘是一种移动存储设备，虽然在pc领域中应用广泛，但是在嵌入式系统中的潜力却并没有体现出来。u 盘良好的通用性决定其能够在嵌入式系统中应用，一来u 盘的使用不仅仅局限一台主机，二来u盘是一种低价、便捷的数据采集存储媒介；最后u盘具有较好的抗震性与稳定性，能够在特殊环境中使用。
u盘是一种基于usb总线的移动存储设备，符合usb大容量存储类协议，在u 盘的内部有usb 设备接口引擎、微控制器，两者共同工作处理主机命令并管理存储设备。
设备识别与设备枚举的依据就是设备的标准描述符，当u盘插入到主机之后，主机会要求u盘报告其标准描述符，主要涉及到的有：设备描述符（device descriptor），对设备的类型与子类型、版本号、协议代号等进行定义；配置描述符（configurationdescriptor）对接口的数量、设备的供电模式与供电量进行定义；接口描述符（interface descriptor）；端点描述符（endpointdescriptor）。
usb会在u盘插入后对其进行搜索，要求u 盘提供描述符。usb host 得到描述符就可完成配置，识别基于bulklnly传输的大容量存储设备，进入bulk-lnly 传输方式，对命令块包、状态块包、普通数据三类数据进行usb与u 盘之间的传输。
主机（基于bulk-only 传输协议）与u 盘之间的数据传输都是由主机发起的，主机向设备发送包含操作命令代码的命令块包，设备接收之后，对命令块包进行检查与解读，根据命令来进行操作，并将执行的状况报告给主机。
相对于传统的串行接口来说，usb总线更加方便使用、高速稳定、灵活快捷，受到了用户的一致的好评与欢迎，得以迅速的发展。本文对usb 总线的特征与发展状况进行了分析，总结出了usb 总线的优势。在对usb 总线协议分析的基础上，对usb技术在嵌入式系统中的应用研究，对usb 应用模式中的usb主机的实施方案进行了具体研究。
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usb 就是指通用串行总线（universal serial bus），是计算机外围设备通讯的总线标准。usb 能够实现从出现迅速发展到普遍应用，其主要的原因是其具有高速、稳定、廉价、方便的特点。在嵌入式系统中usb技术主要有两种应用方式，一种是usb总线设备的usb设备方式，一种是usb主控制器的嵌入式usb主机。usb 设备已经得到了广泛的使用，但是usb 主机实现其复杂性却没有很多应用实例。文章主要研究了usb应用领域中，采用低端控制器的嵌入式系统如何实现有限的usb主机功能。
由于其良好的特性，usb 总线的应用范围已经开始从计算机外围设备向嵌入式系统扩展，在嵌入式系统中usb总线协议的完整性与复杂性使得它的应用方式多种多样。
usb主机（usb host）、usb 设备(usb decice)、usb集线器（usbhub）是usb系统中的三个硬件设备。usb 主机是每一个usb 系统中都必须包含的，在整个系统中其占据主导地位。usb 设备主要有两个类型，一个是为usb 总线提供接入口的集线器，另一个是鼠标、打印设备、存储设备等具有特定功能的设备。
usb总线特征：（1）使用方便。usb 总线能够即插即用，为终端用户的使用提供方便，主要是由于接口方式统一、电气方面有总线供电和设备自供电、自动识别设备、外围设备动态链接与重新配置。（2）适用于不同应用范围。usb总线的速度模式与数据流传输模式具有多样性，能够满足不同应用范围的需求，使usb总线能够被广泛地使用。
usb主控的集成能够使嵌入式产品与各种低价、便捷的外部设备连接。便携移动设备的发展对usb 主控装置有着越来越大的需求。从根本上来说，usb就是pc总线的外部扩展，pc为其提供了丰富的系统资源，而pc 中的microsoft windows 操作系统原本就可以支持usb。usb主控体系结构由于系统资源与软件支持成为了pc应用中理想的解决方案，但是嵌入式系统中并没有这些优势。
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usb会在u盘插入后对其进行搜索，要求u 盘提供描述符。usb host 得到描述符就可完成配置，识别基于bulklnly传输的大容量存储设备，进入bulk-lnly 传输方式，对命令块包、状态块包、普通数据三类数据进行usb与u 盘之间的传输。
主机（基于bulk-only 传输协议）与u 盘之间的数据传输都是由主机发起的，主机向设备发送包含操作命令代码的命令块包，设备接收之后，对命令块包进行检查与解读，根据命令来进行操作，并将执行的状况报告给主机。
相对于传统的串行接口来说，usb总线更加方便使用、高速稳定、灵活快捷，受到了用户的一致的好评与欢迎，得以迅速的发展。本文对usb 总线的特征与发展状况进行了分析，总结出了usb 总线的优势。在对usb 总线协议分析的基础上，对usb技术在嵌入式系统中的应用研究，对usb 应用模式中的usb主机的实施方案进行了具体研究。
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