USB大容量存储设备类驱动报告.ppt

USB大容量存储设备类驱动,Dayong数码音乐课2003.04,简述USB协议USBMASSSTORAGEPROTOCOLSCSI指令FileSystemTheFirmwareofTheSystem,简述USB协议,USB系统包括3部分：USB主机、USB设备和USB连接(USB设备与主机连接和进行通讯的方式)拓扑结构:层次性的星型拓扑结构，最多可以拥有127个外部设备（HUB也是外部设备）,简述USB协议（续一）,USB总线协议USB总线属于一种轮讯方式的总线，主机控制初始化所有的数据传输。每次总线传输最多传送3个信息包：令牌包（tokenpacket）、数据包（datapacket）和握手包（handshakepacket）。如图1,简述USB协议（续二）,传输方式1)同步传输：占用大量USB带宽，有严格的时间间隔，又被称为实时流传输。2)控制传输：双向传输，该方式传输数据量一般，但要求交付无损且强调实时效果。3)中断传输：用于少量的、分散的、不可预知的数据传输。4)批量传输：用于大数据量传送和接收精确度较高的数据，且没有对带宽和时间间隔的要求。,端点端点是USB中一个独特的概念，它是一个可以与USBHost交换数据的硬件单元。USBHost和USB设备之间都是通过端点来传输数据的，端点是桥梁和纽带，不同的端点其传输数据的能力不同，适于不同的应用场合。设备地址和端点号唯一的确定USB的一个通讯管道（pipe）。USB复位或重新启动后，USB的地址0和端点0所构成的默认通道就已经启动。,简述USB协议（续三）,标准描述表支持USB描述表为：设备描述表，配置描述表，接口描述表，端点描述表。按照USB协议，每个USB设备都有一个或多个配置，每个配置对应相应设备的一项功能。配置是接口的集合，通过接口指定设备如何进行USB互联，而接口又是一系列端点的集合。其结构为如下图的树形结构：,简述USB协议（续四）,简述USB协议（续五）USB设备类,简述USB协议（续五）各种主机介面的比较,USBMASSSTORAGEPROTOCOL,USB国际组织定义了大容量存储设备类（MassStorageClass）的规范，这个类规范包括四个独立的子类规范：1）USBMassStorageClassControl/Bulk/Interrupt(CBI)Transport2）USBMassStorageClassBulk-OnlyTransport3）USBMassStorageClassATACommandBlock4)USBMassStorageClassUFICommandSpecification,USBMASSSTORAGEPROTOCOL续一,注意：配置描述表，接口描述表，端点描述表是同时返回的。,标准描述表大容量存储设备类也遵循标准描述表的层次结构。但是它一般两个接口，三种类型的端点。设备描述表和配置描述表这两个描述表的结构和含义所有USB设备类几乎相同，这儿不再赘述。重点讲一下接口描述表和端点描述表。,USBMASSSTORAGEPROTOCOL续二接口描述表,接口描述表续一,接口描述表的结构和含义在大容量存储类协议中需要指出的有三点：1)描述表中的bInterfaceClass域，必需为08h，用以说明设备为大容量存储系统；2)bInterfaceSubClass域用来指明设计所用的对设备进行控制的标准命令集，如01h表示ReducedBlockCommands，06h表示为SCSIcommandset，04h表示UFICommandset等；3)bInterfaceProtocol域表示存储设备设计用的传输方法。00h和01h说明使用CBI方式，50h说明使用的是Bulk-Only方式。,USBMASSSTORAGEPROTOCOL续三端点描述表,CBI传输规范则使用控制（Control）、批量（Bulk）、中断（Interrupt）三种类型端点进行数据/命令/状态传送，支持两种类型请求，完成各种数据的交换传输。1）标准USB设备请求：数据传输执行支持总线功能和相关功能，即完成枚举动作，建立起USB通讯功能。2）类特定请求：CBI方式的存储设备在控制端点上支持USB类相关命令：AcceptDevice-SpecificCommand(ADSC)，此命令包含8字节。数据传输过程为主机由控制端点发出ADSC包，表明向设备发送对进行控制的标准命令（由接口描述表的bInterfaceSubClass域决定），接着是主机发送命令，然后设备根据命令进行相应的数据传输，主机接收数据。,USBMASSSTORAGEPROTOCOL续四CBI,Microsoft公司至windows98后，系统就支持BulkOnly标准，所以现在的大存储容量设备几乎都采用或支持Bulk-Only方式。Bulk-Only传输规范，系统通过默认管道进行枚举后，仅仅使用批量（Bulk）端点传送数据/命令/状态。而后的传输中，有三种类型的数据在USB和设备之间传送，CBW、CSW和普通数据。,USBMASSSTORAGEPROTOCOL续五BulkOnly,Bulk-Only命令/数据/状态传输流程图,BulkOnly续一CBW,BulkOnly续二CBW,SCSI指令集,Bulk-Only的CBW中的CBWCB中的内容即为如下格式的命令块描述符（CommandBlockDescriptor）。SCSI-2有三种字长的命令，6位、10位和12位。,SCSI指令集续一,对于不同的命令，其命令块描述符略有不同，其要求的返回内容也有所不同。以INQUIRY请求的命令块描述符和其返回内容的数据格式为例：,SCSI指令集续二,SCSI指令集续二,返回数据：,FileSystem,FileSystem续一,簇号链,FAT表项:,第00簇,第n1簇,第n2簇,第n3簇,第n4簇,该磁盘文件所占据的逻辑空间:,簇号:n1n2n3n4,该磁盘文件所占据的物理空间:,文件所占据的物理空间不一定连续性,FileSystem续二,TheFirmwareofTheSystem,在SPCA720系统上构筑USB主机功能使其实现通用PC的MASSSTORAGE主机功能，让系统可以把MassStorage中媒体数据解析播放出来。在设计系统过程中，我们把其驱动分为了三个层次来实现API，如下图：,TheFirmwareofTheSystem续一,系统hardware：,TheFirmwareofTheSystem续二系统Software模块框架图：,Q&A,Thanks!,