USB开发中易混淆的概念剖析

摘要：随着USB技术日趋成熟，USB开发者只需要关注顶层开发即可，这样虽然战少了工作量，但容易使开发者忽略USB基础理论与概念，导致的弊端在于开发者一旦遇到问题，往往不知如何解决。作者基于多年USB开发经验，针对当前很多USB开发者容易混淆的概念，进行深入浅出的剖析，针对枚举和重枚举的区别、不同启动方式的区别等问题，进行了归纳总结。本文从对比的角度分析问题，有助于开发者理清USB的工作机理。
关键词：USB；枚举；重枚举；重王；固件程序；EZ-USB

USB(Universal Serial Bus)通讯具有传输速度快、可靠性高、支持即插即用等优点，已经逐步成为现代数据传输的主流方式，获得了广泛的应用。
然而，在USB应用技术越来越成熟的同时，开发人员对于USB技术的运用越来越倾向于顶层使用，对于USB的底层原理与基础协议关注的很少，这会导致在实际开发过程中，遇到问题之后不知从何处着手解决。只有了解了USB的传输协议或者是底层传输通讯原理，才能很好的找出解决途径。
文中基于作者多年的USB开发使用经验，并且结合目前研究与生产中广泛使用的几种USB控制芯片，包括Cypress公司的enCoRe系列芯片、EZ-USB芯片以及Netchip公司的NET2888芯片等等，总结了它们在开发使用中最容易遇到而又非常重要的几个问题：USB设备与主机建立通讯过程中枚举和重枚举的区别，这个区别体现在不同的USB控制芯片当中，它对于设备的启动以及连接主机都有深刻影响；重枚举与重置的区别，很多把这个概念混淆，导致在应用中出错；固件程序控制多种启动方式的区别，同样的代码控制着不同的启动方式，理解了这个过程才能很好地控制芯片的工作。

1 USB通讯中的重要概念
1．1 枚举与重枚举的区别
在USB通讯协议中，有一个重要的概念是检测设备，也可称为枚举，它是主机在应用程序与USB设备通信之前，了解该设备的设置与能力并且给该设备指定一个驱动程序的过程，它是任何USB设备正常工作所必须的部分。
对于普通的USB设备，主机通过枚举的过程获取设备的描述符，了解设备并根据设备描述符中的PID(产品识别码)与VID(供应商识别码)值选择合适的驱动程序安装，这样就与设备建立了USB连接，之后就可以进行正常USB通讯，枚举的过程如图1所示。