[USB波形分析] 全速USB波形数据分析(三)

前面的两篇文章介绍和分析了USB的一些基本知识,结合前面的介绍,今天用实例介绍USB的枚举过程。

 

1 | 概况

硬件基于EK-TMC123GXL开发板,软件是TI提供的USB批量传输的简单例子,在PC端用命令行通过USB发送字符串,开发板通过USB返回应对的字符串(发送的是大写字母,返回小写字母,反之亦然)

 

2 | 枚举过程

 由于整个枚举过程很长,现有示波器没法捕获这个枚举过程,改用逻辑分析仪来分析:

2.1 | 获取描述符(GET_DEVICE_DESCRIPTOR)

主机发起控制传输的SETUP阶段,地址为0,端点为0

 

 

 

 

主机发起控制传输的DATA阶段,设备返回设备描述符

 

 

对应的解析如下

 

主机发起控制传输的STATUS阶段

 

2.2 | 复位(RESET)

获取完设备描述符以后,支持对设备进行了复位操作

 

2.3 | 设置地址(SET_ADDRESS)

主机发起控制传输的SETUP阶段,地址为0,端点为0,设置设备的新地址为1

 

 

主机发起控制传输的STATUS阶段,地址为0,端点为0(这里没有DATA阶段)

 

 

 

 

 

 

 2.4 | 获取设备描述符(GET_DEVICE_DESCRIPTOR)

主机用新设置的地址(下同),发起获取设备描述符传输,传输过程和返回值和2.1相同

 

2.5 | 获取配置描述符(GET_CONFIGURATION_DESCRIPTOR)

主机发起控制传输的SETUP阶段,地址为1,端点为0

 

 

主机发起控制传输的DATA阶段,设备返回配置描述符

 

 

解析如下

 

 

主机发起控制传输的STATUS阶段,地址为1,端点为0

 

2.6 | 获取字符串描述符(GET_STRING_DESCRIPTOR)

主机发起控制传输的SETUP阶段,地址为1,端点为0, 字符串索引为3

 

 

 

 

 

主机发起控制传输的DATA阶段,设备返回索引为3的字符串描述符

 

 

主机发起控制传输的STATUS阶段,地址为1,端点为0

 

 

2.7 | 获取字符串描述符(GET_STRING_DESCRIPTOR)

主机发起控制传输的SETUP阶段,地址为1,端点为0, 字符串索引为0

 

 

 

 

主机发起控制传输的DATA阶段,设备返回索引为0的字符串描述符

 

 

 

 

主机发起控制传输的STATUS阶段,地址为1,端点为0

 

 2.8 | 获取字符串描述符(GET_STRING_DESCRIPTOR)

主机发起控制传输的SETUP阶段,地址为1,端点为0, 字符串索引为2,传输过程2.6相同。

 

2.9 | 再次获取描述符

主机再次获取设备描述符,配置描述符。发生这种情况的原因可能多种多样,例如堆栈中的不同驱动程序各自出于自身目的询问相同的问题。

 

2.10 | 获取状态(GET_STATUS)

 主机发起控制传输的SETUP阶段,地址为1,端点为0

 

 

主机发起控制传输的DATA阶段,设备返回状态值

 

 

主机发起控制传输的STATUS阶段,地址为1,端点为0

 

2.11 | 设置配置(SET_CONFIGURATION)

主机发起控制传输的SETUP阶段,地址为1,端点为0

 

 

 

 

主机发起控制传输的STATUS阶段,地址为1,端点为0

 

3 | 数据过程

PC端软件发送字符串"HELLO,USB!",将返回字符串"hello,usb!"

 

 

 

 3.1 | 发送(OUT)

主机发起OUT事务,地址为1,端点为1

 

3.2 | 接收(IN)

主机发起IN事务,地址为1,端点为1,设备返回数据

 

 

4 | 总结

枚举是主机用端点0,通过控制传输(Control Transfer),获取设备信息的过程。设备将信息以描述符的形式返回给主机。USB设备都有一个描述符层次结构如下图,

 

 

-----------------------------------------------------------------------------------END

[参考资料]

posted @ 2019-10-21 21:52  Mr.Bike  阅读(2318)  评论(0编辑  收藏  举报