USB知識：常用關(guān)鍵字和釋義

USB 涉及 PC 和嵌入式領(lǐng)域 , 完整的 USB 設(shè)備和主機(jī)的設(shè)計(jì)會(huì)應(yīng)用到其中很多概念和知識。 因此 , 作為起步階段 , 能夠了解和掌握各種關(guān)鍵的概念、詞匯及其簡稱 , 對于整個(gè) USB 知識的把握是很必要的。 下面列舉一些常用的關(guān)鍵字的簡稱和釋義。
(1) 握手應(yīng)答包( Acknowledge Packet , 簡寫為 ACK)。 用于 USB 主機(jī)與設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸時(shí) , 指示應(yīng)答的握手信號。
(2) 緩沖區(qū)( Buffer) 。 計(jì)算機(jī)或者是嵌入式系統(tǒng)中 , 用于暫時(shí)存儲不能及時(shí)或大量傳送的數(shù)據(jù)的內(nèi)存單元。
(3) 批量傳輸( Bulk Tran sfer )。 USB 的 4 種傳輸類型之一。 用于對時(shí)間沒有特殊要求 ,但總量很大的數(shù)據(jù)的傳輸。
(4) 總線枚舉( Bus Enumeration)。 USB 主機(jī)對于 USB 設(shè)備的檢測和配置。
(5) 控制傳輸( Control Transfer) 。 USB 的 4 種傳輸類型之一。 主要用于主機(jī)與設(shè)備之間配置、命令及狀態(tài)等數(shù)據(jù)的傳輸。
(6) 設(shè)備( Device)。 這是一個(gè)非常重要的概念 , 是指能夠?qū)崿F(xiàn)某種 USB 功能的邏輯或物理實(shí)體。 USB 協(xié)議將設(shè)備分為 3 個(gè)層次 : 從最低的層次來講 , 設(shè)備指的就是單個(gè)的元件 , 比如一個(gè) Flash 存儲設(shè)備 ; 從更高一層次來講 , 設(shè)備是能夠?qū)崿F(xiàn)某種特定功能的硬件的集合體 , 比如 USB 的接口設(shè)備 ; 最高層次上的 USB 設(shè)備 , 是指其所能夠?qū)崿F(xiàn)的功能。在文中沒有特殊提到時(shí) , 設(shè)備指的就是一個(gè) USB 集線器或者是一種 USB 的功能。 比如優(yōu)盤就是一個(gè) USB 設(shè)備 , 因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn) USB 的 Mass Storage 的功能。
(7) 端點(diǎn)( Endpoint , 簡寫為 EP )。 又一個(gè)重要的概念。 從物理機(jī)制來說 , 端點(diǎn)可以是嵌入式系統(tǒng)或 PC 上的一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū) , 用來存放和發(fā)送 USB 的各種數(shù)據(jù) ; 從邏輯上來說 , 端點(diǎn)可以視為數(shù)據(jù)的收發(fā)器 , 可以按照定義的傳輸方式來交換數(shù)據(jù)。 每個(gè)端點(diǎn)都有惟一確定的地址 , 即端點(diǎn)號。 每個(gè)端點(diǎn)根據(jù)相關(guān)硬件芯片的不同設(shè)置成不同的傳輸特性 , 比如輸入/輸出端點(diǎn)、配置端點(diǎn)及批量傳輸端點(diǎn)等。
(8) 域( Field)。 USB 協(xié)議中規(guī)定的組成包的單元。
(9) 幀( Frame)。 這是一個(gè)時(shí)間概念 , 指的是從一個(gè) SOF 令牌開始到下一個(gè) SOF 發(fā)送之間的時(shí)間 , 其中包含了一系列的數(shù)據(jù)傳送。
(10) 功能( Function)。 通過 USB 實(shí)現(xiàn)的某種作用或任務(wù)。 比如 USB 的數(shù)碼相機(jī)等 , 它同時(shí)也是一個(gè) USB 的設(shè)備 , 起到了傳輸照片數(shù)據(jù)等的功能。
(11) 人機(jī)交互設(shè)備( Human Interface Device, 簡寫 為 HID)。 USB 協(xié)議規(guī)定的設(shè)備類之一。 常見的 USB 鼠標(biāo)、鍵盤等設(shè)備均屬于 HID。 Windows 等操作系統(tǒng)對于 HID 有很好的支持 , 提供了完整的驅(qū)動(dòng)程序。 HID 的 PC 級開發(fā)因此僅需針對應(yīng)用級用戶程序。
(12) 主機(jī)( Host)。 是整個(gè) USB 體 系的 核 心。 它包括主機(jī)接口控制器硬件和驅(qū)動(dòng)程序2個(gè)層次。
(13) 集線器( Hub )。 提供 USB 設(shè)備 到主機(jī)的連接點(diǎn)。 能夠?yàn)橄鄳?yīng)的 USB 設(shè)備提供電源 , 并在一定程度上檢測和管理連接的 USB 設(shè)備。
(14) 同步傳輸( Isochronous Transfer )。 4 種 USB 傳輸類型之一。 適用于對時(shí)間有嚴(yán)格要求的數(shù)據(jù)的傳輸 , 比如音頻數(shù)據(jù)的傳輸。 USB 總線能夠保證為同步傳輸提供固定的帶寬 ,并有可能因此占用批量傳輸?shù)鹊膸?, 而優(yōu)先滿足同步傳輸?shù)男枰?br />(15) 最低有效位( Least Significant Bit , 簡寫為 LSB)。
(16) 微控制器( Micro Controller U nit , 簡寫為 MCU)。 國內(nèi)俗稱單片機(jī)。
(17) 最高有效位( Most Significant Bit , 簡寫為 MSB)。
(18) 移動(dòng)式 USB( USB On The Go, 簡寫為 OTG)。 基于 USB 協(xié)議 2 .0 的補(bǔ)充版本 ,用于解決 U SB 點(diǎn)對點(diǎn)通信的瓶頸。 OTG 既具有 USB 主機(jī)的功能 , 又具有 USB 設(shè)備 的功能 ,并且能夠自由地在這兩種角色中進(jìn)行切換。
(19) 包( Packet)。 USB 協(xié)議中規(guī)定的有一定格式的數(shù)據(jù)組合。 典型的一個(gè)包中 , 包含了該包的信息、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和校驗(yàn)糾錯(cuò)信息等 3 部 分。 可以說 , 包是 USB 數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罨締挝弧?br />(20) 個(gè)人計(jì)算機(jī)( Personal Computer , 簡寫為 PC)。
(21) 包標(biāo)志域( Packet Identified Field, 簡寫為 PID)。 用于表明包的類型和格式的域。
(22) 即插即用( Play and Plug, 簡寫為 PnP ) 。 基于 PC 的一項(xiàng)技術(shù) , 用于管理 I/ O 地址、內(nèi)存地址和 IRQ 等在內(nèi)的主機(jī)資源 , 使得外部設(shè)備能夠使用的 PC 中沒有沖突的某項(xiàng)資源。
(23) 端口( Port )。 USB 設(shè)備的接入點(diǎn) , 一般由集線器或 USB 主機(jī)的根集線器提供。
(24) 事務(wù) ( Tran saction )。 USB 中基于一個(gè)端點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的行為。 注意與Transfer 的區(qū)別。
(25) 傳輸( Transfer )。 USB 的各種數(shù)據(jù)發(fā)送的總的格式。 包括 4 種傳輸類型。 傳輸由1筆或多筆事務(wù)組成。
(26) 嵌入式 U SB 主機(jī) ( Embedded USB Host )。 隨著對 USB 點(diǎn)對點(diǎn)方案的發(fā)展 , 出現(xiàn)“ 嵌入式 USB 主機(jī)”的解決方案的需求 , 這也是一個(gè)新的提法和名稱。 指的是在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn) USB 主機(jī)的功能 , 從功能上來說 , 它應(yīng)該完全具備和 PC 上一樣的所有 USB 主機(jī)的功能 , 但是 , 從實(shí)現(xiàn)的角度來講 , 由于與 PC 有很大的不同 , 因此 , 凡是書中敘述有關(guān)如此內(nèi)容的時(shí)候 , 均會(huì)嚴(yán)格標(biāo)注 “嵌入式 USB 主機(jī)”。