Linux内核中识别USB设备过程_linux系统内核usb插入中断识别过程

1.usb全速模式和高速模式的区别，名字上感觉速度应该差不多？？

Usb1.1又是usb2.0全速模式，传输速率只有12Mbps

Usb2.0高速模式达到了480mbps

擦类这明显不是一个等级。。。。

2.如何查看插入电脑的usb设备是全速模式还是高速模式？？

Linux下使用dmesg命令查看

设备中下查看方法：

插入后直接看打印信息

3.怎么测试的说，电脑下设备是高速的，803P下是全速的怎么测试的？？

是通过查看注册信息的方式查看的。

4.803的usb和设备的cy68013有什么区别？？

本质上没有区别，类似于stm32内部ADC和外部ADC？？、

OHCI  1.0规范

EHCI  2.0规范

Usb device 设备

Usb host  主控制器

Usb控制器时钟是在u-boot中设置？？？

通过终端查看设备的打印信息，当插入多道设备后，终端会自动打印信息

有点奇怪，当前是设备枚举出错了。

挂接u盘是可以的

意思是没有一个端口要这个多道设备，导致枚举不成功？？为什么没人要呢？？

echo i>/proc/driver/musb_hdrc.0;

将设备强制改为全速模式

可以成功挂载。

 

通过上面的打印信息可以分析出是设备枚举失败，-71 是协议错误，而且是usb主控制器的错误。

为什么别的设备可以挂接为高速设备？？、为什么自己的设备挂接为全速设备就可以正常挂载。

有可能是全速模式下，这设备的相关配置好了，但是高速模式下没配置好

U盘和多道的传输方式应该是不一样的。

 

需要查看各用的什么传输方式，查看该方式是否正常运行，应该就可以了吧？

主机发送个信号给设备，确认是什么设备，然后usb回指令。如果不是高速设备，主机不会发送高速握手协议，但是上面的打印信息肯定是发送了握手协议了，但是usb设备没回？？

有可能电脑发送的切换信号，usb设备识别了，803发的切换信号，usb来不及识别。

2、 高速设备的检测

在连接的最开始阶段，高速设备是当成全速设备来识别的，因此，高速设备的D+线上也会有一个1.5K欧姆的上拉电阻到电源，但是与全速设备不相同的是，高速设备对这个上拉电阻，会有一个开关进行通断控制。因为

高速信号传输是通过电流驱动的，而且D+和D－上的信号幅值在0V和400mv之间切换，所以传输时不允许有一个接到3.3V的上拉电阻存在。以下就是简化的高速设备检测流程。

1，集线器或者主机必须确认连在它端口上的设备不是低速设备，如果是低速设备，则集线器或者主机就不会发起高速握手协议。

2，当集线器或者主机确认端口设备不是低速设备后，它将在握手协议的最开始阶段，T0时刻，发出一个SE0（信号或称命令、状态。不管是什么，理解了就好），用作复位

3，设备检测这个SE0，进行复位。（这里设备根据自己处在何种状态，会作出不同的动作）

4，假如设备是高速设备，则它会让上拉电阻仍然连接，但会使高速的端接无效，并驱动高速信号电流流向D-线上，这将在总线上产生一个K脉冲。该脉冲，在复位的TO时刻后，必须持续至少1.0 ms，但不能超过7.0ms

5，集线器在观察到设备发出的K脉冲至少2.5 us后，必须能检测出这个脉冲。假如集线器没有检测出这个脉冲，则它必须持续的发出SE0信号，直到复位结束。

6，在当K脉冲信号在总线上存在不超过100 us的时间后，集线器必须开始发送间隔的K脉冲和J脉冲序列信号，在J’s和K’s之间的总线上不允许有空闲状态发生。该序列信号在复位结束之前将持续一段时间，不少于100 us，但不长于500 us。（这保证了总线上始终保持活动状态，阻止设备进入高速挂起状态。）每一个独立的K脉冲和J脉冲的持续时间至少为40 us，但不能长于60 us。

7，在完成脉冲序列信号发生之后，集线器发出SE0信号，直到复位结束。在复位结束时，集线器必须转到高速使能状态，而无需在数据线上作出任何改变。

8，在设备完成它自己的脉冲信号（K脉冲）后，它将寻找高速集线器的脉冲信号。设备至少需要观测到K-J-K-J-K-J脉冲序列，来作为检测到一个有效的集线器脉冲信号。每一个独立的K脉冲和J脉冲至少需检测到2.5 us。

A），假如设备检测到脉冲序列K-J-K-J-K-J，则在检测到后的500 us（TWTHS）之内，设备要求断开D+的上拉电阻，并使能高速端接，进入高速缺省状态。即已进入高速模式

B），假如设备在完成它自己的脉冲信号之后的1.0 ms到2.5 ms之内，没有检测到脉冲序列K-J-K-J-K-J，则设备要回复到全速缺省状态，并等待至复位结束。（进入全速模式）

。须                

应该是803的切换时序和多道的切换时序没有对上。然后就需要分析他们的时序和查看一下切换时的电流情况。（切换流程较复杂）

通过linux查看，确实是注册的高速设备，所以，这个设备是支持高速的

先复习一下usb的基础知识，方便更深入的学习

现象：当将一个usb设备接入windows时

1.显示usb名称

2.没安装过驱动会跳出一个对话框，提示安装驱动

 

电脑怎么知道的该显示那个名称？？？

1.windows里面有了usb的总线驱动程序，接入usb设备后，是总线驱动程序知道的你是什么名字，我们安装的是设备驱动程序

所以usb设备的层次就分为两层

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设备驱动层         //需要自己写的（了解数据含义）

<--Usb总线驱动层   //一般为内核自带（1.识别设备，2.找到并安装设备驱动程序3.提供usb读写函数   不了解数据含义）

<--硬件设备（usb主机控制器）

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写的usb总线驱动程序相当于写的usb主机控制器驱动程序，usb主机控制器接有usb设备，设备驱动程序相当于是支持usb设备的，设备驱动程序为了能够访问usb设备，需要借助usb总线驱动程序提供的函数，把包发给usb主机控制器，然后主机控制器将数据发给usb设备。（usb驱动程序框架）

 

Usb总线驱动程序负责什么？？

Usb总线驱动负责识别usb设备，然后给usb设备找到对应的驱动程序

 

Usb设备种类很多，怎么能一接入电脑就能识别出来？？

Usb和pc设备都要遵守一些规范

当usb设备接入电脑后，pc会发送指令询问你是什么？

Usb回复我是什么什么设备。

两人都要用一样的协议都要说中文

Usb总线驱动程序发出指令获取设备信息（描述符）

Usb设备必须返回描述符给PC

 

PC上有很多设备，PC是怎么进行区分的？？

Usb接口只有四条线 5v GND D+ D-

接在usb总线上的每一个usb设备都有自己的编号

Pc想访问某个usb设备时，发出命令都要有对应的编号地址

 

刚接入的时候，没编号，怎么通讯？？

每一个设备接入pC时，usb总线驱动程序都会给它分配一个编号

 

Usb设备接入PC时，还没有编号，怎么把编号告诉他们？？

在未分配新编号之前，PC使用默认的0编号进行通讯

 

Usb一接入，电脑能够立即发现？？？

是硬件做的处理，pc 端D+ D-接有15k下拉电阻

Usb设备的D-端和5v之间接有一个1.5k电阻，当插入pc时，5v有电压了，就会拉高D-引脚，电脑就知道有设备接入了。

 

D-和5v之间有一个1.5k电阻代表的是全速设备，D+和5v之间有一个1.5k电阻代表的是一个高速设备。(应该是之前的标准，当前的板卡没有发现遵循这个)

 

Usb是主从结构：所有的usb传输都是从主机这方发起，usb设备没有主动通知usb主机的能力

 Usb鼠标滑动一下产生数据，但是它没有能力通知PC机来读取数据。

 

怎么保证数据是及时的？？

PC机不断的查询。

Usb的传输类型

U盘（不实时，文件可靠 批量传输）

Usb鼠标（时间有保证，可靠 中断传输—）（借助概念，使用的查询方式））

Usb摄像头（数据不可靠，实时 实时传输）

控制传输：文件可靠，实时（usb的识别过程）

 

 

Usb传输的对象：端点（endpoint）

读u盘 写u盘 可细化为，把数据写到u盘的端点1，从u盘的端点2读取数据

除了端点0外的端点都是单向的。

端点0用于控制传输。既能输出也能输入

每一个端点都只有一种传输类型和传输方向

术语中的输入（IN）输出（OUT）永远都是基于usb主机来说的

比如鼠标，鼠标的数据是从鼠标传到PC机，对应的端点称为输入端点。

 

Usb主机控制器协议规范：（硬件层）

UHCI  OHCI  EHCI

UHCI:intel（适用于低速1.5mbps和全速usb设备12mbps）

OHCI：microsoft(微软) （适用于低速和全速usb设备）

EHCI: 高速（480Mbps）

 

Usb总线驱动程序

1.识别设备，

(1)分配地址，并告诉usb设备（set address）

(2)发出命令获取描述符

2.找到并安装设备驱动程序

3.提供usb读写函数

 

Usb设备自带一个hub

 

查看插入usb设备后的串口打印信息，在内核目录下搜索

信息。（usb device using）

Grep “USB device using” * -nR

--》Drivers/usb/core/hub.c
--》hub_port_init() //hub_set_address()把地址告诉usb设备
               //usb_get_device_descriptor//获取描述符
	            //usb_new-device(udev)
		        Err= usb_get_configuration(udev)//将描述符读出并解析
		        Usb_parse_configuration//解析
                Device_add  //把设备放入bus_type的dev链表，从usb_bus的driver链表里读出usb_driver,把usb_interface和usb_driver的id_table一一比较如果能匹配调用usb_driver的probe函数
 
--》hub_port_connect_change()//choose_address(udev)给新设备分配编号
	    udev =usb_alloc_dev(hdev,hdev-bus,port1);
		dev->dev.bus=&usb_bus_type;
 
--》hub_events()//hub事件
--》hub_thread//hub线程，在队列里面休眠
--》Kick_khubd唤醒这个线程
--》hub_irq
--》硬件上的操作

 

 

usb驱动程序编写：

目的：usb鼠标用作按键

1.分配 input_dev

2.设置

3.注册

4.硬件操作

 

怎么写usb设备驱动？

1.分配设置usb_driver结构体

           .id_table //支持哪些设备

           .probe //具体的解析操作

           .disconnect

2.注册

 

 

驱动程序的编写：

1.入口函数（注册结构体）

2.出口函数（卸载结构体）

3.module_init module_exit 修饰一下

4.module_license("GPL"）规范

5.分配设置usb_driver结构体

 

测试驱动程序：

1.make menuconfig去掉原来的usb鼠标驱动

2.make uImage 使用新的内核启动

3.insmod usbmouse_as_key.ko

4.在开发板上接入拔出usb鼠标