USB OHCI架构_ohci原理

##简述
OHCI是嵌入式使用较多的一种USB的Host Control架构。其硬件实现了许多符合USB规范的功能，因此软件上，特别是嵌入式领域，通过对其register进行一些初始化，以及相对较少的操作，就能实现USB通信。
##OHCI所处位置

##数据传输类别
这里和usb协议的是一样的：

Interrupt和Isochronous传输都是周期性的，而Control和Bulk都是非周期性的。这里的周期性的，觉得是数据在bus上，固定时间内进行数据传输。
Control和Bulk好理解，就是传输一些信息，只是Bulk一次传输的数据块要大。
Interrupt方式，其实也是Host在周期性的侦听来自某Device的数据传送请求。而Isochronous应当是类似于基于连接的传输，不停的传送数据。
##数据结构
接口的通信的基本构建块，是ED(Endpoint Descriptor)和TD(Transfer Descriptor)。

• Endpoint Descriptor：包含了Host Controller要与之通信的Endpoint的必要信息；
• Transfer Descriptor：包含了要传输的data packet的必要信息。
  可以用一个list结构来表示其ED, TD：
  
  ###Head Ptr的管理
  看来对于4种Transfer Type，也分为四种Endpoint，对不同类型的Endpoint，是在不同的List中进行管理的。
  Bulk和Control的ED List的Head Ptr由HC寄存器来维护。
  Interrupt的ED List的Head Ptr在HCCA中来维护。
  Isochronous的ED List是没有单独的Head Ptr的，下一个Isochronous的ED直接链接在上一个Interrupt ED的后面。
  Interrupt ED的Head Ptr看来特殊点，下面说明下：
  ###Interrupt ED List的Head Ptr
  有32个interrupt Head Ptr，使用哪个interrupt Head Ptr是由Frame Counter的最后5 bits的值来决定HCCA中的interrupt数组的某个interrupt Head Ptr的。有32个interrupt ED的框架如下：
  
  树形结构组织interrupt ED，而Head Ptr则作为叶子节点，越靠近上部polling interval越小。
  如下是一个interrupt ED调度的例子：
  
  这个图根据不同的polling interval将ED分在不同层。不过依据前面的Typical List Structure的图，Head Ptr在叶子节点，而Head Ptr又是List的Head，spec只说将会把下一个存在的ED添加到List，但是如何添加呢，就这个例子来看，应当是0–31的Head Ptr每个都维护一个List才对，而其后的ED排列顺序应当都不一样，具体如何做？另外维护这么多是否会浪费，好处是什么？
  ##Host Controller Driver（HCD）
  主要用来管理Host Controller的操作。直接操作Host Controller的寄存器，在HCCA中建立interrupt ED list。
  ###带宽分配
  对于periodic endpoint，HCD会分配可用的带宽，若没有足够的带宽了，那就会拒绝新的periodic endpoint的接入。
  另外在每个Frame都预留带宽给Buld和Control传输。其机制如下图：
  
  ###List管理
  HCD将ED添加到对应的List，或从中移除。HCD也负责TD添加到对应的ED queue，不过移除一般由Host Controller来做，除非有错误发生时，才由HCD来移除。
  ##Host Controller(HC)
  ###USB状态
• UsbOperational;
• UsbReset;
• UsbSuspend;
• UsbResume.
  ###Frame管理
  HC会跟踪目前的Frame Counter和Frame period，如前面的带宽分配所示，那些时机都是由HC来决定的。
  ###List处理
  前面的HCD已经创建好ED List， TD queue。
  对于Interrupt和Isochonous传输，HC根据当前的Frame选择一个Head Ptr开始，然后会遍历所有ED，直到每个ED的从第一个TD开始的发送都被试过了一遍（有点拗口，后续再确认具体做法）。
  对于Bulk和Control传输，HC从其单独的Head Ptr开始，接着上次的地方继续，如果到达list末尾，再回到Head去找。
  当一个TD传输完成，不管成功或失败，这个TD都会被移到一个叫Done Queue的队列中。