USB概述USB为目前广泛被使用的一种串行通讯协议，它包含USB1.0 USB1.1 USB2.0 USB3.0，其中USB1.0USB1.1支持低速模式（1.5Mb/S）与全速模式(12Mb/s)，USB2.0还支持高速模式（480Mb/s）,USB3.0在做到兼容前面的同时，自己的速度提升到高达5Gbps全双工...
USB是一种主从通信模式，通信过程由主机（host）发起，从机（device）只能被动的负责应答，通信只能在主机与从机之间进行...
为了突破主从通信模式对通信的限制，出现了USBOTG，USB设备可以灵活的工作在主机或者从机这两种状态下，这样设备与设备之间通过模式切换就可以进行工作，大大提高了USB的使用范围
USB的拓扑结构
主机可以有 一个或者多个USB主控制器（host controller）和根集线器（roothub）,主控制器负责数据的处理，而集线器一个接口与通路为主机与设备，一个主控制器可以通过集线器为USB设备提供多个USB接口，但是这些接口总的带宽是不变的，在集线器的作用下，集线器可以形成多层嵌套，但是有一定的限制，在USB1.1中，HUB的层数最多只能为4层，USB2.0规定做多为6层，一个USB控制器理论上通过集线器扩展接口后，最多可以挂接127个设备，因为USB协议规定每一个USB设备具有一个7bit的地址
USB的电气特性
USB接口使用的是差分电平传输，在低速与全速模式下，使用的电压传输，在高速模式下，使用的是电流传输；
标准的USB连接线使用的是4芯电缆，其中包括Vbus D- D+ GND（在USB OTG中连接线为5条，多了一天身份识别线ID）
USB在传输过程使用的是NRZI编码方式，
USB协议规定，设备在未配置之前，从Vbus上获取的电流最多是100mA,在配置之后，最多可以从Vbus上获取的电流为500mA,,Vbus的电压为5V，
USB的插入检测机制
在USB集线器引出的各个子USB物理接口上，D+D-分别接了一个15K的下拉电阻到地，因此在没有设备插入的情下，D+ D-呈现低电平，而在USB的设备端，D+或D-接了一个1.5K的上拉电阻到3.3V的电源（具体接在D+还是D-上，由具体的设备决定）--->速度快的，上拉电阻接正的，速度慢的，上拉电阻接负的；
当设备插入到集线器上的接口时，集线器下的相应端口的V+或V-，就会出现电平变化，由串联公式可以知道这时V+或V-上的电压大概为3V，一个高电平信号给了集线器，集线器在将这个状态上报给控制器，这样就检测到了设备的插入，
如果是USB的高速设备在插入到集线器上时，先被识别成全速设备，通过集线器与设备的双方确定后，再转到高速模式，由于高速模式下，为电流传输，所以这时D+上的上拉电阻需要断开。
USB的各描述符之间的关系
USB1.1中，USB协议包含的描述符有设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、
USB2.0中，新增加了device qualifierDescriptor and Other Speed Configure Descriptor;
一个设备只能有一个设备描述符，该设备描述符决定有多少种配置，每一种配置都有一个配置描述符，在每个配置描述符里面又定义了有多少个接口，每一个接口有一个接口描述符，每一个接口描述符又定义了接口描述符中有多少个端点，每个端点又有一个端点描述符，端点描述符描述了该端点的大小以及类型等信息。
各描述符详细的描述信息请大家参考具体USB开发指南。
USB设备有一个USB设备地址，USB主机通过该设备地址访问USB设备，但是在USB设备内，他包含很多个端点，所以仅有设备地址还不够，还必须要有端点地址，有了这两个地址后，USB主机就可以准确地与USB设备的端点发送与接收数据了
USB设备的枚举过程
USB设备在检测到USB设备插入之后，就要对设备进行枚举，枚举就是获取设备的各种描述符信息，这样主机方便加载合适的驱动程序；
在设备的枚举过程中，使用的是控制传输以确保数据的正确性
USB包结构以及传输过程
USB为串行传输，LSB在前，最后是MSB，
USB总线上的传输数据是以包为基本单位，一个包被分成很多个域，LSB与MSB是以域为单位来划分的；
不同的包有共同的特性，就是都以同步域开始，紧跟着一个包标识符（PID），最终以包结束符（EOP）来结束一个包，其中的同步域的作用是通知USB串行接口数据即将开始传输，做好准备，同步域还可以用来同步主机端与设备端的数据时钟，因为同步域是一串0开始，而0在总线上传输时经过编码为电平跳转。
对于全速与低速设备，同步域使用的是00000001（二进制数在总线上的发送顺序），对于高速设备，同步域使用的是31个0，后面跟个1（这些要求针对的对象是主机）；
包结束符（EOP），对于全速、低俗与高速设备也是不一样的，全、低速设备的EOP是一个大约2个数据宽度的单端0（SE0->即D+D-同时为低电平）信号，【对设备的复位就是将SE0状态如果保持10mS、】，而对于全速设备EOP是使用故意的位填充错误来表示，同时通过CRC校验来判断一个位填充错误是真的位填充错误还是EOP标志（CRC校验正确就是EOP）;
包标识符（PID）是用来标识一个包的类型，一共8个位，使用其中的4个位来表示，另外4个位取反进行校验用，
包的类型有4类：令牌包(PID1~0:01)、数据包(PID1~0:11)、握手包(PID1~0:10)、特殊包(PID1~0:00),
每一个类型的包中有可以子分为几种不同功能的包：
令牌包：OUT(0001)、IN(1001)、SOF(0101)、SETUP(1101)
数据包：DATA0、DATA1、DATA2、MDATA(后两种USB1.1不支持)
握手包：ACK、NAK、STALL、NYET（最后一种USB1.1不支持）
特殊包：PRE、ERR、SPLIT、PING（后三种USB1.1不支持）
因为USB为主从结构，数据传输由主机发起，设备只能被动的接听数据(除了远程唤醒功能外【远程唤醒并不传输数据，只改变下总线状态】),所以需要主机发送一个令牌来通知哪个设备进行响应，如何响应;
OUT：输出令牌包用来通知设备将要输出一个数据包
IN:输入令牌包用来通知设备返回一个数据包
SETUP:建立令牌包只用在控制传输中，他跟输出令牌包作用一样，用来通知设备输出一个数据包，两者区别在SETUP包后只使用DATA0数据包，且只能发送设备的控制端点，并且设备必须要接受，而OUT包没有这种限制。
SOF：帧起始包在每帧（或微帧）开始时发送，她以广播的形式发送，所有USB高速与全速都可以接收到SOF包，USB全速设备每毫秒产生一个帧，而USB高速设备每125微秒产生一个微帧。在每次帧（微帧，每毫秒内的8个微帧的帧号一致）开始时，通过SOF包发送帧号，USB主机则对当前的帧号进行计数，SOF令牌包之后是不跟数据传输，其他的都带有数据传输
每一个令牌包最后都有一个CRC5的校验，他只校验PID之后的数据不包括PID本身
。。。。。
USB是一种主从通信模式，通信过程由主机（host）发起，从机（device）只能被动的负责应答，通信只能在主机与从机之间进行...
为了突破主从通信模式对通信的限制，出现了USBOTG，USB设备可以灵活的工作在主机或者从机这两种状态下，这样设备与设备之间通过模式切换就可以进行工作，大大提高了USB的使用范围
USB的拓扑结构
主机可以有 一个或者多个USB主控制器（host controller）和根集线器（roothub）,主控制器负责数据的处理，而集线器一个接口与通路为主机与设备，一个主控制器可以通过集线器为USB设备提供多个USB接口，但是这些接口总的带宽是不变的，在集线器的作用下，集线器可以形成多层嵌套，但是有一定的限制，在USB1.1中，HUB的层数最多只能为4层，USB2.0规定做多为6层，一个USB控制器理论上通过集线器扩展接口后，最多可以挂接127个设备，因为USB协议规定每一个USB设备具有一个7bit的地址
USB的电气特性
USB接口使用的是差分电平传输，在低速与全速模式下，使用的电压传输，在高速模式下，使用的是电流传输；
标准的USB连接线使用的是4芯电缆，其中包括Vbus D- D+ GND（在USB OTG中连接线为5条，多了一天身份识别线ID）
USB在传输过程使用的是NRZI编码方式，
USB协议规定，设备在未配置之前，从Vbus上获取的电流最多是100mA,在配置之后，最多可以从Vbus上获取的电流为500mA,,Vbus的电压为5V，
USB的插入检测机制
在USB集线器引出的各个子USB物理接口上，D+D-分别接了一个15K的下拉电阻到地，因此在没有设备插入的情下，D+ D-呈现低电平，而在USB的设备端，D+或D-接了一个1.5K的上拉电阻到3.3V的电源（具体接在D+还是D-上，由具体的设备决定）--->速度快的，上拉电阻接正的，速度慢的，上拉电阻接负的；
当设备插入到集线器上的接口时，集线器下的相应端口的V+或V-，就会出现电平变化，由串联公式可以知道这时V+或V-上的电压大概为3V，一个高电平信号给了集线器，集线器在将这个状态上报给控制器，这样就检测到了设备的插入，
如果是USB的高速设备在插入到集线器上时，先被识别成全速设备，通过集线器与设备的双方确定后，再转到高速模式，由于高速模式下，为电流传输，所以这时D+上的上拉电阻需要断开。
USB的各描述符之间的关系
USB1.1中，USB协议包含的描述符有设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、
USB2.0中，新增加了device qualifierDescriptor and Other Speed Configure Descriptor;
一个设备只能有一个设备描述符，该设备描述符决定有多少种配置，每一种配置都有一个配置描述符，在每个配置描述符里面又定义了有多少个接口，每一个接口有一个接口描述符，每一个接口描述符又定义了接口描述符中有多少个端点，每个端点又有一个端点描述符，端点描述符描述了该端点的大小以及类型等信息。
各描述符详细的描述信息请大家参考具体USB开发指南。
USB设备有一个USB设备地址，USB主机通过该设备地址访问USB设备，但是在USB设备内，他包含很多个端点，所以仅有设备地址还不够，还必须要有端点地址，有了这两个地址后，USB主机就可以准确地与USB设备的端点发送与接收数据了
USB设备的枚举过程
USB设备在检测到USB设备插入之后，就要对设备进行枚举，枚举就是获取设备的各种描述符信息，这样主机方便加载合适的驱动程序；
在设备的枚举过程中，使用的是控制传输以确保数据的正确性
USB包结构以及传输过程
USB为串行传输，LSB在前，最后是MSB，
USB总线上的传输数据是以包为基本单位，一个包被分成很多个域，LSB与MSB是以域为单位来划分的；
不同的包有共同的特性，就是都以同步域开始，紧跟着一个包标识符（PID），最终以包结束符（EOP）来结束一个包，其中的同步域的作用是通知USB串行接口数据即将开始传输，做好准备，同步域还可以用来同步主机端与设备端的数据时钟，因为同步域是一串0开始，而0在总线上传输时经过编码为电平跳转。
对于全速与低速设备，同步域使用的是00000001（二进制数在总线上的发送顺序），对于高速设备，同步域使用的是31个0，后面跟个1（这些要求针对的对象是主机）；
包结束符（EOP），对于全速、低俗与高速设备也是不一样的，全、低速设备的EOP是一个大约2个数据宽度的单端0（SE0->即D+D-同时为低电平）信号，【对设备的复位就是将SE0状态如果保持10mS、】，而对于全速设备EOP是使用故意的位填充错误来表示，同时通过CRC校验来判断一个位填充错误是真的位填充错误还是EOP标志（CRC校验正确就是EOP）;
包标识符（PID）是用来标识一个包的类型，一共8个位，使用其中的4个位来表示，另外4个位取反进行校验用，
包的类型有4类：令牌包(PID1~0:01)、数据包(PID1~0:11)、握手包(PID1~0:10)、特殊包(PID1~0:00),
每一个类型的包中有可以子分为几种不同功能的包：
令牌包：OUT(0001)、IN(1001)、SOF(0101)、SETUP(1101)
数据包：DATA0、DATA1、DATA2、MDATA(后两种USB1.1不支持)
握手包：ACK、NAK、STALL、NYET（最后一种USB1.1不支持）
特殊包：PRE、ERR、SPLIT、PING（后三种USB1.1不支持）
因为USB为主从结构，数据传输由主机发起，设备只能被动的接听数据(除了远程唤醒功能外【远程唤醒并不传输数据，只改变下总线状态】),所以需要主机发送一个令牌来通知哪个设备进行响应，如何响应;
OUT：输出令牌包用来通知设备将要输出一个数据包
IN:输入令牌包用来通知设备返回一个数据包
SETUP:建立令牌包只用在控制传输中，他跟输出令牌包作用一样，用来通知设备输出一个数据包，两者区别在SETUP包后只使用DATA0数据包，且只能发送设备的控制端点，并且设备必须要接受，而OUT包没有这种限制。
SOF：帧起始包在每帧（或微帧）开始时发送，她以广播的形式发送，所有USB高速与全速都可以接收到SOF包，USB全速设备每毫秒产生一个帧，而USB高速设备每125微秒产生一个微帧。在每次帧（微帧，每毫秒内的8个微帧的帧号一致）开始时，通过SOF包发送帧号，USB主机则对当前的帧号进行计数，SOF令牌包之后是不跟数据传输，其他的都带有数据传输
每一个令牌包最后都有一个CRC5的校验，他只校验PID之后的数据不包括PID本身
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