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目录1

第1章USB概述1

1.1 USB的产生1

1.1.1 背景1

1.1.2 USB的特点2

1.1.3 USB的发展历史及前景展望4

1.2 USB系统描述5

1.2.2 USB设备6

1.2.1 USB主机6

1.2.3 USB的连接8

1.3 USB接口芯片11

1.3.1USB主控制器芯片11

1.3.2 USB集线器芯片11

1.3.3 USB功能设备芯片12

1.4 USB系统的开发14

1.4.1选择芯片14

1.4.2开发环境15

1.4.3设计调试16

第2章USB系统18

2.1 USB系统的结构18

2.1.1 USB主机18

2.1.2 USB设备21

2.2USB系统的分层23

2.2.1 功能层24

2.2.2 USB设备层25

2.2.3 USB总线接口层26

2.3 USB通信流27

2.3.1 USB传输管理28

2.3.2传输中的事务处理29

第3章USB信号和电源30

3.1 USB信号30

3.1.1 USB信号的发送30

3.1.2 USB信号的接收32

3.1.3 高速USB信号的眼图33

3.1.4 USB设备速度的识别36

3.1.5 USB信号状态37

3.2.1 电源分配44

3.2 USB电源44

3.2.2电源管理45

第4章USB事务处理46

4.1字段的格式46

4.1.1 同步字段（SYNC）46

4.1.2 包标识字段（PID）47

4.1.3 地址字段（ADDR）48

4.1.4 端点字段（ENDP）48

4.1.7 CRC字段49

4.1.6数据字段49

4.1.5帧号字段49

4.2信息包的格式50

4.2.1令牌包50

4.2.2数据包52

4.2.3握手包53

4.3事务处理54

4.3.1 IN事务处理54

4.3.2 OUT事务处理55

4.3.4 SETUP事务处理56

4.3.3 PING事务处理56

4.3.5 SOF事务处理57

4.3.6 SPLIT事务处理57

4.3.7 PRE事务处理59

第5章USB数据传输61

5.1状态机制61

5.1.1 主控制器状态机制62

5.1.2设备状态机制63

5.2传输类型65

5.2.1 块传输66

5.2.2 中断传输72

5.2.3 同步传输77

5.2.4控制传输82

5.3差错控制88

5.3.1信息包错误控制机制88

5.3.2总线超时控制机制89

5.3.3 EOP错误控制机制91

5.3.4数据触发机制92

5.3.5 串扰和活动丢失控制机制94

6.1设备状态96

第6章USB设备96

6.2总线列举98

6.2.1 USB设备的连接99

6.2.2 USB设备的断开101

6.3描述符101

6.3.1设备描述符（Device）102

6.3.2设备限定描述符（Device_Qualifier）103

6.3.3配置描述符（Configuration）104

6.3.5接口描述符（Interface）105

6.3.4其他速率配置描述符（Other_Speed_Configuration）105

6.3.6端点描述符（Endpoint）107

6.3.7字符串描述符（String）108

6.4设备请求108

6.4.1 GetStatus请求109

6.4.2 ClearFeature请求111

6.4.3 SetFeature请求111

6.4.4 SetAddress请求112

6.4.5 GetDescriptor请求112

6.4.7 GetConfiguration请求113

6.4.6 SetDescriptor请求113

6.4.8 SetConfiguration请求114

6.4.9 GetInterface请求114

6.4.10 SetInterface请求114

6.4.11 SynchFrame请求115

第7章USB主机116

7.1 USB主机的结构116

7.2客户软件117

7.3 USB系统软件117

7.3.1配置设备118

7.3.2资源管理119

7.3.3数据传输119

7.4 USB主控制器驱动程序119

7.5 USB总线驱动程序120

7.5.1命令机制121

7.5.2管道机制122

7.6 USB主控制器123

第8章USB设备类125

8.1设备类的定义125

8.2.1 集线器的结构126

8.2集线器设备类126

8.2.2集线器设备类描述符129

8.2.3集线器的标准USB描述符130

8.2.4集线器设备类请求132

8.3 HID设备类133

8.3.1 HID概述133

8.3.2 HID设备类描述符135

8.3.3 HID设备类请求142

9.1 WDM概述145

第9章USB设备驱动程序开发基础145

9.2 WDM驱动程序的分层146

9.2.1驱动程序的种类146

9.2.2驱动程序的分层146

9.2.3 USB驱动程序栈148

9.2.4设备对象和设备栈150

9.2.5 USB设备栈151

9.3 WDM内核模式对象153

9.3.1 I/O请求包（IRP）153

9.3.2驱动程序对象157

9.3.3设备对象158

9.3.4设备扩展159

9.4WDM驱动程序的组成160

9.4.1驱动程序入口例程（DriverEntry）160

9.4.2即插即用例程161

9.4.3分发例程165

9.4.4电源管理例程166

9.4.5卸载例程169

10.1即插即用体系结构170

第10章USB设备即插即用的实现170

10.2即插即用设备状态172

10.3启动设备173

10.3.1功能驱动程序启动设备173

10.3.2过滤驱动程序启动设备174

10.3.3总线驱动程序启动设备174

10.3.4 USB设备的添加和启动175

10.4停止设备180

10.4.1停止设备的处理过程180

10.4.2处理IRP_MN_STOP_DEVICEIRP181

10.5.1删除设备的处理过程182

10.5删除设备182

10.5.2 处理IRP_MN_REMOVE_DEVICE IRP184

10.6 PnP IRP及其处理规则186

10.6.1 PnP IRP186

10.6.2 PnP IRP的处理规则187

10.6.3沿设备栈向下传递PnP IRP189

10.6.4推迟PnP IRP的处理直至其下层驱动程序处理完毕190

11.1.1 USBDI的定义194

11.1 USBDI概述194

第11章USB设备驱动程序编程接口194

11.1.2 USBDI的通信管理195

11.2 URB196

11.2.1 URB的结构196

11.2.2 _URB_HEADER的结构197

11.3 USBDI接口函数201

11.4 USB设备的配置203

11.4.1 USB描述符203

11.4.2为USB设备选择一个配置207

11.5 USB设备的数据传输209

11.5.2 USB同步传输210

11.5.1 USB块传输和中断传输210

11.5.3 USB控制传输212

第12章USB设备驱动程序开发环境213

12.1系统环境设置213

12.2 BUILD工具215

12.2.1环境变量216

12.2.2 sources文件216

12.2.3 dirs文件218

12.2.6 BUILD工具的调用219

12.2.4 makefile文件219

12.2.5构造日志文件219

12.2.7 NMAKE220

12.3 Visual C＋＋环境设置221

12.3.1 Makefile项目221

12.3.2 DrvBuild.bat批处理文件224

12.3.3注意事项225

12.3.4 USB设备驱动程序开发框架226

12.4 USB设备驱动程序的安装226

12.4.1安装过程227

12.4.2 INF文件231

第13章三种常用USB接口芯片243

13.1 CY7C630/1xxA243

13.1.1 芯片结构243

13.1.2存储器245

13.1.3复位247

13.1.4通用I/O端口（GPIO）248

13.1.5中断249

13.1.6 USB引擎251

13.1.7 CY7C63001A的编程254

13.1.8 CY7C63001A的开发者工具包257

13.1.9 CY7C63001A的EPROM编程器260

13.2 EZ-USB261

13.2.1芯片结构261

13.2.2增强型8051CPU264

13.2.3存储空间267

13.2.4 I/O系统269

13.2.5列举和重列举271

13.2.6 USB中断276

13.3.1 芯片结构279

13.3 EZ-USB FX2279

13.3.2增强型8051CPU282

13.3.3存储空间285

13.3.4 I/O系统287

13.3.5列举和重列举292

第14章USB接口温度控制器295

14.1系统概述295

14.2系统硬件设计296

14.3芯片固件程序297

14.3.1 63001.inc297

14.2.1USB接口电路297

14.2.2功能单元电路297

14.3.2DS1620.inc298

14.3.3USB.asm299

14.3.4 DS1620.asm313

14.4设备驱动程序314

14.4.1通用结构定义314

14.4.2 DriverEntry例程316

14.4.3 AddDevice例程317

14.4IRP_MJ_PNP处理例程318

14.4.5分发例程330

14.4.6电源管理例程334

14.4.7卸载例程336

14.5 Win32应用程序336

14.5.1 Modulel模块336

14.5.2 Forml窗体340

15.1系统概述344

第15章RS232-USB转换器344

15.2系统硬件设计345

15.2.1 USB接口电路346

15.2.2功能单元电路346

15.3芯片固件程序346

15.3.1 Ram.inc347

15.3.2 Hiduart.asm348

15.3.3 Usbcode.asm352

15.4 Win32应用程序360

15.4.1连接按钮360

15.4.2接收线程363

15.4.3发送按钮365

15.4.4组合框365

15.4.5断开按钮366

第16章USB接口波形发生器367

16.1系统概述367

16.2系统硬件设计368

16.2.1 USB接口电路369

16.2.2功能单元电路369

16.3芯片固件程序369

16.3.1 testregs.h和testregs.inc370

16.3.2 testheader.h371

16.3.3 dserptr.a51371

16.3.4 delayms.a51372

16.3.5 jmptable.a51373

16.3.6 main.c373

16.3.7function.c379

16.4设备驱动程序383

16.4.1 loader.sys383

16.4.2 usbda.sys389

16.5 Win32应用程序397

16.5.1DA0832组按钮398

16.5.2 AN2131组按钮399

16.5.3 USB组按钮399

第17章USB接口数据采集卡406

17.1系统概述406

17.2系统硬件设计407

17.2.2功能单元电路409

17.3芯片固件程序409

17.2.1 USB接口电路409

17.3.1 main.c410

17.3.2 function.c412

17.4 Win32应用程序417

17.4.1块传输的实现418

17.4.2 同步传输的实现422

第18章USB2.0接口频谱分析仪426

18.1系统概述426

18.2系统硬件设计427

18.3.1 testregs.h和testregs.inc428

18.3芯片固件程序428

18.3.2 testheader.h429

18.3.3 testdly.h430

18.3.4 dscrntr.a51431

18.3.5 delayms.a51432

18.3.imptable.a51433

18.3.7 main.c433

18.3.8function.c438

18.4设备驱动程序440

18.4.2 bulktest.sys441

18.4.1 loader.sys441

18.5 Win32应用程序442

18.5.1 8051锁定和复位按钮443

18.5.2下载程序按钮444

18.5.3设置按钮446

18.5.4开始按钮和结束按钮446

附录A CY7C63001A寄存器450

附录B EZ-USB寄存器451

附录C EZ-USBFX2寄存器456

附录D关于光盘466