各层次的具体细节将在以后逐步介绍。特别地，有四个层次的实现是较为集中的。 ·USB物理设备(USB Physical Device)):USB上的一种硬件，可运行一些用户程序。 ·客户软件(client software):为一个特定的USB设备而在主机上运行的软件。这种软 件由USB设备的提供者提供，或由操作系统提供。 ·USB系统软件(USB system software):此软件用于在特定的操作系统中支持USB,它 由 操作系统提供。与具体的USB设备无关，也独立于客户软件。 USB主机控制器(USB Host Controller):总线在主机方面的接口，是软件和硬件的总和。 用于支持USB设备通过USB连到主机上。 这四个USB系统的组成部分在功能上存在相互重叠的部分。为了支持主机与客户之间的 坚 固可靠的通信，还需要在后面对这些部分进行细节性描述。 如图4-2所示，一台主机与一个USB设备间的连接是由许多层上的连接组成。USB总线接 口层提供了在主机和设备之间的物理连接、发送连接、数据包连接。USB设备层对USB系统 软件是可见的，系统软件基于它所见的设备层来完成对设备的一般的USB操作。应用层可 以通过与之相配合的客户软件向主机提供一些额外的功能。SB设备层和应用层的通信是逻 辑上的，对应于这些逻辑通信的实际物理通信由USB总线接口层来完成。 关于USB的物理通信在第5、6章中描述，而相关的逻辑通信在第8、9章中介绍。本章 描述一些核心概念，USB系统的实现者必须先掌握它们，然后在往后几章中阅读更加详细的 部分。 为了描述和管理USB通信，以下概念是很重要的： ·总线拓朴(Bus Topology.):USB的基本物理组成、基本逻辑组成，以及各组成部分之间 的相互关系。这将在4.2节中描述。 ·通信流模型(communication Flow Models):描述主机与设备如何通过USB通信，以及 通信所用的四种通信类型。这将在4.3到4.8的各节中介绍。 ·总线访问管理(BUS Access):主机面对大量的USB设备的各种通信要求，如何控制、 协 调总线的访问。 ·关于同步传送的考虑：4.10节中将介绍。对要求同步传送的设备提供一些特性。非同 步传送设备的实现者不必阅读此节。 4.2总线拓朴 总线拓朴结构包括四个重要的组成部分。 ·主机和设备：USB系统的基础组成部分。 ·物理拓朴结构：描述USB系统中的各组成部分是如何连接起来的。 ·逻辑拓朴结构：描述USB系统中各种组成部分的地位和作用，以及描述从主机和设备 的角度观察到的USB系统。 ·客户软件层与应用层的关系：描述从客户软件层看到的应用层的情况，以及从应用层 看到的客户软件层的情况。 4.2.1USB主机 主机的逻辑结构如图4-3，包括 ·USB主机控制器(USB Host Controller) ·USB系统软件集合：USB驱动程序，主机控制器的驱动程序，主机软件 ·客户软件各层次的具体细节将在以后逐步介绍 特别地 有四个层次的实现是较为集中的 USB 物理设备(USB Physical Device) USB 上的一种硬件 可运行一些用户程序 客户软件(client software) 为一个特定的 USB 设备而在主机上运行的软件 这种软 件由 USB 设备的提供者提供 或由操作系统提供 USB 系统软件(USB system software) 此软件用于在特定的操作系统中支持 USB 它 由 操作系统提供 与具体的 USB 设备无关 也独立于客户软件 USB 主机控制器(USB Host Controller):总线在主机方面的接口 是软件和硬件的总和 用于支持 USB 设备通过 USB 连到主机上 这四个 USB 系统的组成部分在功能上存在相互重叠的部分 为了支持主机与客户之间的 坚 固可靠的通信 还需要在后面对这些部分进行细节性描述 如图 4-2 所示 一台主机与一个 USB 设备间的连接是由许多层上的连接组成 USB 总线接 口层提供了在主机和设备之间的物理连接 发送连接 数据包连接 USB 设备层对 USB 系统 软件是可见的 系统软件基于它所见的设备层来完成对设备的一般的 USB 操作 应用层可 以通过与之相配合的客户软件向主机提供一些额外的功能 USB 设备层和应用层的通信是逻 辑上的 对应于这些逻辑通信的实际物理通信由 USB 总线接口层来完成 关于 USB 的物理通信在第 5 6 章中描述 而相关的逻辑通信在第 8 9 章中介绍 本章 描述一些核心概念 USB 系统的实现者必须先掌握它们 然后在往后几章中阅读更加详细的 部分 为了描述和管理 USB 通信 以下概念是很重要的 总线拓朴(Bus Topology) USB 的基本物理组成 基本逻辑组成 以及各组成部分之间 的相互关系 这将在 4.2 节中描述 通信流模型(communication Flow Models):描述主机与设备如何通过 USB 通信 以及 通信所用的四种通信类型 这将在 4.3 到 4.8 的各节中介绍 总线访问管理(BUS Access) 主机面对大量的 USB 设备的各种通信要求 如何控制 协 调总线的访问 关于同步传送的考虑 4.10 节中将介绍 对要求同步传送的设备提供一些特性 非同 步传送设备的实现者不必阅读此节 4.2 总线拓朴 总线拓朴结构包括四个重要的组成部分 主机和设备 USB 系统的基础组成部分 物理拓朴结构 描述 USB 系统中的各组成部分是如何连接起来的 逻辑拓朴结构 描述 USB 系统中各种组成部分的地位和作用 以及描述从主机和设备 的角度观察到的 USB 系统 客户软件层与应用层的关系 描述从客户软件层看到的应用层的情况 以及从应用层 看到的客户软件层的情况 4.2.1 USB 主机 主机的逻辑结构如图 4-3 包括 USB 主机控制器 USB Host Controller USB 系统软件集合 USB 驱动程序 主机控制器的驱动程序 主机软件 客户软件