嵌入式系统中USB-HOST协议栈的设计

　　USB设备驱动层目前只实现了大容量设备类驱动对于其他类型的设备类诸如音频设备类、通信设备类、显示设备类、人机接口设备类驱动在本层添加，对大容量存储设备类，USB规范针对不同的设备又选用不同的协议，如：RBC，SCSH-2，UFI，SFF-8020i，QIC-157等，对于USB硬盘，使用SCSI协议。设备类驱动的协议层将来自USB硬盘的读写操作翻译成SCSI命令，而传输层则将命令分解为一个个USB事务发送到USB总线驱动层。

　　总线驱动层实现USB总线协议，管理USB设备和USB事务管理以及总线枚举。总线驱动层先初始化所有的主控制器，每当成功检测和初始化一个主控制器，并给这个控制器建立一套虚拟根集线器。在初始化主控制器后，注册所有已支持的驱动。如果有支持的设备插入的话，就可以自动找到相应的驱动工作。

　　硬件抽象层对上层掩盖硬件细节，为了增加软件可移植性，与USB控制器芯片相关的部分放在该层的HCD部分中，在移植到其他平台上时，针对该平台使用的控制器芯片改动HCD的相关内容即可。此外，数据的最终传输也将在这里完成。

　　4．3 虚拟根集线器VRH(Virtual Root Hub)

　　一些USB主控制器会集成一些根集线器，但SI811HS并没有集成集线器的功能，为了配合USB的系统拓扑结构，用软件模拟一个根集线器，称为虚拟根集线器，该集线器只有一个端口。虚拟集线器并不能替代集线器的所有功能，他只是为了满足USB的拓扑结构，同时，提供根集线器的接口，方便驱动程序被移植到其他具有根集线器功能的嵌入式系统中去。

　　4．4 USB带宽

　　USB是以1 ms的时间片进行数据传输的，在这1 ms的时间片中能传输的数据长度就是USB的带宽，如何保证在1个时间片上有最大数据的传输，则是决定USB传输速率的关键。由于USB可能被多种设备共享，所以在时间片内可能会有多种类型的USB传输，中断和同步传输对实时性要求高，因此他们在带宽的分配上具有优先权，其次是控制传输，BULK优先权最低，使用剩下的带宽。SI811HS的SOF中断标志着一个时间片的开始。在大容量设备的驱动程序中，主要是控制传输和块(bulk)传输，SOF中断开始后，安排数据传输。此外，在块传输中，数据的完整性则相对重要的多，因此，驱动程序必须提供完善的错误检测和重发机制。对于大容量设备来说，传输数据量大，传输速度也是一个很重要的指标，USB 1．1支持的最大传输速率是1．5 MB/s，但由于协议的开销，数据的传输速率却往往达不到这个峰值速率。除了对代码进行优化外，充分利用带宽将是提高速率行之有效的方法。