通用串行總線控制器（介紹、目的及電腦如何查看）

　　1、什么是通用串行總線

　　通用串行總線（Universal Serial Bus， USB）是連接外部設備的一個串口總線標準，在計算機上使用廣泛，但也可以用在機頂盒和游戲機上，補充標準（On-The-Go）使其能夠用于在便攜設備之間直接交換數據。

　　每個USB只有一個主機，它包括以下幾層：

　　總線接口

　　USB總線接口處理電氣層與協議層的互連。從互連的角度來看，相似的總線接口由設備及主機同時給出，例如串行接口機（SIE）。USB總線接口由主控制器實現。

　　USB系統用主控制器管理主機與USB設備間的數據傳輸。它與主控制器間的接口依賴于主控制器的硬件定義。同時，USB系統也負責管理USB資源，例如帶寬和總線能量，這使客戶訪問USB成為可能。USB系統還有三個基本組件：

　　主控制器驅動程序（HCD）這可把不同主控制器設備映射到USB系統中。HCD與USB之間的接口叫HCDI，特定的HCDI由支持不同主控制器的操作系統定義，通用主控制器驅動器（UHCD）處于軟結構的最底層，由它來管理和控制主控制器。UHCD實現了與USB主控制器通信和控制USB主控制器，并且它對系統軟件的其他部分是隱蔽的。系統軟件中的最高層通過UHCD的軟件接口與主控制器通信。

　　USB驅動程序（USBD）它在UHCD驅動器之上，它提供驅動器級的接口，滿足現有設備驅動器設計的要求。USBD以I/O請求包（IRPs）的形式提供數據傳輸架構，它由通過特定管道（Pipe）傳輸數據的需求組成。此外，USBD使客戶端出現設備的一個抽象，以便于抽象和管理。作為抽象的一部分，USBD擁有缺省的管道。通過它可以訪問所有的USB設備以進行標準的USB控制。該缺省管道描述了一條USBD和USB設備間通信的邏輯通道。

　　主機軟件
? ? ? ?在某些操作系統中，沒有提供USB系統軟件。這些軟件本來是用于向設備驅動程序提供配置信息和裝載結構的。在這些操作系統中，設備驅動程序將應用提供的接口而不是直接訪問USBDI（USB驅動程序接口）結構。

　　USB客戶軟件
? ? ? ? 它是位于軟件結構的最高層，負責處理特定USB設備驅動器。客戶程序層描述所有直接作用于設備的軟件入口。當設備被系統檢測到后，這些客戶程序將直接作用于外圍硬件。這個共享的特性將USB系統軟件置于客戶和它的設備之間，這就要根據USBD在客戶端形成的設備映像由客戶程序對它進行處理。

　　主機各層有以下功能：

　　1)檢測連接和移去的USB設備。

　　2)管理主機和USB設備間的數據流。

　　3)連接USB狀態和活動統計。

　　4)控制主控制器和USB設備間的電氣接口，包括限量能量供應。

　　HCD提供了主控制器的抽象和通過USB傳輸的數據的主控制器視角的一個抽象。USBD提供了USB設備的抽象和USBD客戶與USB功能間數據傳輸的一個抽象。USB系統促進客戶和功能間的數據傳輸，并作為USB設備的規范接口的一個控制點。USB系統提供緩沖區管理能力并允許數據傳輸同步于客戶和功能的需求。

　　2、通用串行總線架構（USB）的目的

　　（一）計算機與電話之間的連接：顯然用計算機來進行計算機通信將是下一代計算機基本的應用。機器和人們的數據交互流動需要一個廣泛而又便宜的連通網絡。然而，由于目前產業間的相互獨立發展，尚未建立統一標準，而USB則可以廣泛的連接計算機和電話。

　　（二）易用性：眾所周知，PC機的改裝是極不靈活的。對用戶友好的圖形化接口和一些軟硬件機制的結合，加上新一代總線結構使得計算機的沖突大量減少，且易于改裝。但以終端用戶的眼光來看，PC機的輸入/輸出，如串行/并行端口、鍵盤、鼠標、操縱桿接口等，均還沒有達到即插即用的特性，USB正是在這種情況下問世的。

　　（三）端口擴充：外圍設備的添加總是被相當有限的端口數目限制著。缺少一個雙向、價廉、與外設連接的中低速的總線，限制了外圍設備（諸如電話/電傳/調制解調器的適配器、掃描儀、鍵盤、PDA）的開發。現有的連接只可對極少設備進行優化，對于PC機的新的功能部件的添加需定義一個新的接口來滿足上述需要，USB就應運而生。它是快速、雙向、同步、動態連接且價格低廉的串行接口，可以滿足PC機發展的現在和未來的需要。