USB 總線介紹
USB發展史：
USB(Universal Serial Bus )，通用串行總線，是一種外部總線标準，用于規範電腦與外部裝置的連接配接和通訊。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯合提出的，自1996年推出後，已成功替代序列槽和并口，成為當今個人電腦和大量智能裝置的必配接口之一。
- USB 1.0出現在1996年的，速度隻有1.5Mb/s。
- 1998年更新為USB 1.1，速度也提升到12Mb/s，稱之為 “full speed”。
- USB2.0規範是由USB1.1規範演變而來的。它的傳輸速率達到了 480Mbps ，稱之為“high speed”。
- USB3.0提供了十倍于USB 2.0的傳輸速度和更高的節能效率，被稱為“super speed”。
各種型号USB接口的圖檔：（來源網際網路）
USB信号線：
USB接口有4根線，兩根電源線，兩根信号線。USB接口的輸出電壓和電流是：+5V 500mA
USB電源： 标有VCC、Power、5V、5VSB字樣
USB資料線：（正）DATA+、USBD+、PD+、USBDT+
USB資料線：（負）DATA-、USBD-、PD-、USBDT-
地線： GND、Ground
系統拓撲結構：
對于每個USB系統來說，都有一個稱為主機控制器的裝置，該控制器和一個 根 Hub 作為一個整體。這個根Hub下可以接多級的Hub，每個子Hub又可以接子Hub。每個USB裝置作為一個節點接在不同級别的Hub上。 每條USB總線上最多可以接127個裝置。
常見的USB主要制器規格：
OHCI：主要是非PC系統上的USB晶片
UHCI：大多是 Intel 和 Via 主機闆上的 USB 控制器晶片。他們都是由USB1.1規格的。
EHCI：由 Intel 等幾個廠商研發，相容 OHCI 和 UHCI ，遵循USB2.0規範。
USB 協定分析
USB裝置邏輯結構：
在USB裝置的邏輯組織中，包含 裝置、配置、接口 和 端點 4個層次。裝置通常有一個或多個配置,配置通常有一個或多個接口,接口有零或多個端點。
每個USB裝置都可以包含一個或多個配置，不同的配置使裝置表現出不同的功能組合，配置由多個接口組成。在USB協定中，接口代表一個基本的功能，一個功能複雜的USB裝置可以具有多個接口,而接口是端點的彙集。
舉例說明：
一個USB播放器帶有音頻，視訊功能，還有旋鈕和按鈕。
配置1：音頻(接口)+旋鈕(接口)
配置2：視訊(接口)+旋鈕(接口)
配置3：音頻(接口)+視訊(接口)+按鈕(接口)
音頻接口，視訊接口，按鈕接口，旋鈕接口均需要一個驅動程式。
USB裝置中的唯一可尋址的部分是裝置端點，端點的作用類似于寄存器。每個端點在裝置内部有唯一的端點号，這個端點号是在裝置設計時給定的。主機和裝置的通信最終都作用于裝置上的各個端點。每個端點所支援的操作都是單向的，要麼隻讀，要麼隻寫。
USB描述符：
在每一個USB裝置内部，包含了固定格式的資料，通過這些資料，USB主機就可以擷取USB裝置的類型、生産廠商等資訊。這些固定格式的資料，我們就稱之為USB描述符。
标準的USB裝置有 5種 USB描述符： 裝置描述符，配置描述符，接口描述符，端點描述符，字元串描述符。
1、裝置描述符：
一個USB裝置隻有一個裝置描述符，裝置描述符長度為18個位元組，參考《USB specification : Table-9.8》。
2、配置描述符：
USB配置描述符長度為8個位元組，格式參考《USB specification :Table-9.10》。
3、接口描述符：
USB接口描述符長度為8個位元組，參考《USB specification Table-9.12》。
4、端點描述符：
USB端點描述符長度為7個位元組，參考《USB specification :Table-9.13》。
USB資料通訊
1、USB的資料通訊首先是基于傳輸（Transfer）的，傳輸的類型有：中斷傳輸、批量傳輸、同步傳輸、控制傳輸。
2、一次傳輸由一個或多個事務（transaction）構成,事務可分為：In事務，Out事務，Setup事務。
3、一個事務由一個或多個包（packet）構成，包可分為：令牌包（setup）、資料包（data）、握手包（ACK）和 特殊包 。
4、一個包由多個域構成,域可分為：同步域（SYNC），辨別域（PID），位址域（ADDR），端點域（ENDP），幀号域（FRAM），資料域（DATA），校驗域（CRC）。
USB裝置枚舉
USB裝置在正常工作以前，第一件要做的事就是枚舉。枚舉是讓主機認得這個USB裝置，并且為該裝置準備資源，建立好主機和裝置之間的資料傳遞通道。
枚舉的過程：
Linux USB 系統架構
開發闆既可以作為USB主機使用，也可以作為USB裝置來使用。
開發闆作為USB主機使用：
在啟動了開發闆的Linux系統之後，可以将U盤插入開發闆上的USB口上，這樣開發闆就可以作為主機使用。可以使用MassStorage驅動。
MassStorage驅動
核心驅動設定：
1、主要制器驅動設定
2、裝置驅動
3、其他配置
在開發闆上挂載使用U盤
在U盤插入開發闆之後，執行指令：
mount /dev/uba /mnt/
挂載U盤，然後通過 ls /mnt/ 指令就可以檢視U盤的檔案
開發闆作為USB裝置使用：
在開發闆連接配接到電腦時，就可以作為USB裝置來使用，可以使用 Gadget驅動，該驅動可以把開發闆作為網口、序列槽等裝置來使用。
RNDIS驅動（Gadget驅動的一種）
1、控制器驅動
2、Gadget驅動
在上圖的例子中，将USB裝置作為一個網口來使用。将編譯之後的核心子產品 .ko 檔案拷貝到開發闆中，加載子產品。
執行 如下指令：
在計算機的裝置管理器中會發現多了一個裝置：
右擊選擇更新驅動裝置，選擇從計算機的裝置驅動程式清單中安裝，裝置類型選擇網絡擴充卡，廠商做如下選擇：
在安裝了驅動之後，就可以在計算機的網絡中發現開發闆的連接配接，多了一個網卡。RNDIS驅動在計算機上将USB口模拟成網口，同時RNDIS驅動在開發闆上也将USB口模拟成網口，這樣就實作了計算機與開發闆通過USB的網口連接配接。
設定計算機的IP位址，在開發闆上執行ping指令，就可以ping通計算機。