在嵌入式系统中USB主机的应用方式

（文章来源：OFweek）

USB 就是指通用串行总线（Universal Serial Bus），是计算机外围设备通讯的总线标准。USB 能够实现从出现迅速发展到普遍应用，其主要的原因是其具有高速、稳定、廉价、方便的特点。在嵌入式系统中USB技术主要有两种应用方式，一种是USB总线设备的USB设备方式，一种是USB主控制器的嵌入式USB主机。USB 设备已经得到了广泛的使用，但是USB 主机实现其复杂性却没有很多应用实例。文章主要研究了USB应用领域中，采用低端控制器的嵌入式系统如何实现有限的USB主机功能。

由于其良好的特性，USB 总线的应用范围已经开始从计算机外围设备向嵌入式系统扩展，在嵌入式系统中USB总线协议的完整性与复杂性使得它的应用方式多种多样。

USB主机（USB HOST）、USB 设备(USB DECICE)、USB集线器（USBHUB）是USB系统中的三个硬件设备。USB 主机是每一个USB 系统中都必须包含的，在整个系统中其占据主导地位。USB 设备主要有两个类型，一个是为USB 总线提供接入口的集线器，另一个是鼠标、打印设备、存储设备等具有特定功能的设备。

1.2 USB总线特征：（1）使用方便。USB 总线能够即插即用，为终端用户的使用提供方便，主要是由于接口方式统一、电气方面有总线供电和设备自供电、自动识别设备、外围设备动态链接与重新配置。（2）适用于不同应用范围。USB总线的速度模式与数据流传输模式具有多样性，能够满足不同应用范围的需求，使USB总线能够被广泛地使用。

USB主控的集成能够使嵌入式产品与各种低价、便捷的外部设备连接。便携移动设备的发展对USB 主控装置有着越来越大的需求。

从根本上来说，USB就是PC总线的外部扩展，PC为其提供了丰富的系统资源，而PC 中的Microsoft Windows 操作系统原本就可以支持USB。USB主控体系结构由于系统资源与软件支持成为了PC应用中理想的解决方案，但是嵌入式系统中并没有这些优势。

嵌入式USB主机应用中问题主要体现在： 嵌入式系统有限的系统资源容量与能力； USB固件的添加会使嵌入式应用的复杂性加大，影响嵌入式应用及时响应实时事件的功能； 嵌入式市场处理器与实时操作系统繁复，USB固件的开发与移植需要大量的时间，典型嵌入项目的设计学习过长、过于艰辛。

要解决嵌入式装置中USB主控设计复杂的问题，其中一个方法就是在USB 主端控制器中揉入USB 即插即用的能力智能。具体的操作办法有：在控制器硬件中嵌入USB 主控栈与器件驱动的功能共用组件；将USB主控功能压缩到语族与ANSI C兼容的API（被系统用来获取USB主控制器中的USB主控功能）中。

U 盘是一种移动存储设备，虽然在PC领域中应用广泛，但是在嵌入式系统中的潜力却并没有体现出来。U 盘良好的通用性决定其能够在嵌入式系统中应用，一来U 盘的使用不仅仅局限一台主机，二来U盘是一种低价、便捷的数据采集存储媒介；最后U盘具有较好的抗震性与稳定性，能够在特殊环境中使用。
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