USB的中断说明

STM32的USB模块可以产生三种中断:USB唤醒中断、USB高优先级中断和USB低优先级中断,在STM32的参考手册中没有详细说明这三种中断对应哪些事件,现说明如下:


1)USB唤醒中断:在中断向量表中的位置是42。这个中断在USB设备从暂停模式唤醒时产生,唤醒事件由USB_ISTR寄存器的WKUP位标识。


2)USB高优先级中断:在中断向量表中的位置是19。这个中断仅由USB同步(Isochronous)模式传输或双缓冲块(Bulk)传输模式下的正确传输事件产生,正确传输事件由USB_ISTR寄存器的CTR位标识。


3)USB低优先级中断:在中断向量表中的位置是20。这个中断由所有其它的USB事件产生,例如正确传输(不包括同步模式和双缓冲块模式)、USB复位等,事件标志位在USB_ISTR寄存器中。


在STM32的USB开发包的例子中包含了上述中断的处理,例如在USB扬声器的例子中,CTR_HP函数处理USB高优先级中断;在所有例子中都有USB_Istr()函数处理USB低优先级中断。

 
 usb中断产生之后通过在usb中断处理函数中查看USB中断状态寄存器USB_ISTR确认产生中断请求的事件-->通过USB_ISTR的DIR和EP_IP得知方向(IN OR OUT)和端点号-->查看对应端点寄存器位(见:USB培训_Part2_USB_IP及其库的使用PPT第44页)
以F103为例:
端点在成功完成一次传输后, CTR位会被硬件置起,如果USB_CNTR上的相应位也被设置的话,就会产生中断。与端点相关的中断标志和USB_CNTR寄存器的CTRM位无关。这两个中断标志位将一直保持有效,直到应用程序清除了USB_EpnR寄存器中的相关中断挂起位(CTR位是个只读位)

<think>嗯,用户想解决USB中断传输的问题,需要了解原因和解决方案。首先,我得回忆一下USB中断传输的基本概念。中断传输是USB四种传输类型之一,主要用于传输少量、及时性要求高的数据,比如键盘、鼠标这类设备。不过实际应用中可能会遇到各种问题,比如数据传输失败、延迟高或者设备无法识别等。 接下来,得结合用户提供的引用内容。引用[3]提到了Android USB主机使用异步中断传输的例子,用到了ByteBuffer。可能用户在开发Android应用时遇到了中断传输的问题。需要从原因和解决方案两方面来回答。 常见的原因可能有硬件问题,比如线缆质量差或者接口接触不良。USB协议规定中断传输的最大数据包大小,如果设备端发送的数据超过这个限制,就会出问题。比如全速USB中断传输最大是64字节,高速是1024字节。此外,驱动程序兼容性不好或者配置错误也会导致传输失败。比如端点方向或传输类型设置不对。 软件方面,主机和设备之间的时序不匹配可能引发问题。中断传输有固定的轮询间隔,如果设备响应不及时,主机可能认为传输失败。还有缓冲区管理不当,比如没有正确分配或释放缓冲区,导致数据丢失或溢出。 解决方案的话,硬件方面建议检查线缆和接口,使用屏蔽线并避免过长。确认设备端的端点描述符符合USB规范,特别是最大包大小。软件方面,正确配置端点参数,比如轮询间隔和传输方向。在Android开发中,使用UsbEndpoint.getDirection()和UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_INT来确保配置正确。引用[3]中的代码示例使用了ByteBuffer.allocate,说明需要合理分配缓冲区大小,并处理异步传输的回调,避免阻塞主线程。 此外,在驱动层进行错误处理,比如重试机制或超时设置。对于高速设备,考虑改用批量传输,虽然实时性稍差,但可靠性更高。如果用户的问题涉及与PC的通信,引用[2]提到FPGA与USB3.0结合的设计,可能涉及到更底层的硬件配置,需要检查硬件接口和FPGA程序是否正确。 可能用户的问题具体是在Android应用开发中遇到的,比如异步传输的数据丢失或设备无响应。需要检查代码中的UsbRequest队列管理是否正确,是否及时提交和处理请求。同时,确保权限正确,设备已经被正确识别和授权。 还要考虑电源管理问题,USB设备供电不足可能导致中断传输不稳定。尤其是在使用外接设备时,确保有足够的电源供应。或者,设备进入休眠状态导致传输中断,需要在代码中保持设备唤醒状态。 总结下来,回答需要分硬件和软件原因,提供对应的解决方案,并引用提供的参考文献中的相关内容,特别是Android端的示例和FPGA与USB3.0的结合应用。同时,生成的相关问题可以引导用户进一步了解优化方法或具体应用场景。</think>### USB中断传输问题分析及解决方案 #### 一、中断传输异常原因分析 1. **硬件层面** - 线缆质量差或接口接触不良导致信号失真,可能引发CRC校验错误(根据USB 2.0规范要求信号完整性容限为±15%)[^3] - 设备端点描述符配置错误,例如最大包长度超过USB协议限制(全速设备中断传输最大包为64字节,高速设备为1024字节)[^1] - 电源供应不稳定,特别是总线供电设备容易因电压波动导致传输中断 2. **软件层面** - 主机控制器驱动未正确处理中断传输的轮询间隔(默认全速设备间隔为1-255ms,高速设备为125μs-4.096s)[^3] - 缓冲区管理不当,如未及时处理完成传输(参考示例代码中的`ByteBuffer`分配机制)[^3] - 异步传输未正确处理回调事件,导致请求队列阻塞 #### 二、系统级解决方案 1. **硬件优化方案** - 使用屏蔽双绞线并限制线缆长度(建议不超过5米) - 在设备描述符中明确声明端点属性: ```c struct usb_endpoint_descriptor { __u8 bLength; __u8 bDescriptorType; __u8 bEndpointAddress; // 方向位(0x80=IN) __u8 bmAttributes; // 传输类型(0x03=中断) __le16 wMaxPacketSize; __u8 bInterval; // 轮询间隔 }; ``` 2. **软件实现方案(Android示例)** ```java void setupInterruptTransfer(UsbDeviceConnection connection, UsbEndpoint endpoint) { int bufferMaxLength = endpoint.getMaxPacketSize(); ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(bufferMaxLength); UsbRequest request = new UsbRequest(); request.initialize(connection, endpoint); // 异步传输队列管理 if (request.queue(buffer, bufferMaxLength)) { connection.requestWait(); // 等待传输完成 } } ``` - 关键参数校验: $$ \text{轮询间隔} = 2^{bInterval-1} \times 125\mu s $$ $$ \text{数据包大小} \leq \text{wMaxPacketSize} $$ #### 三、调试与验证方法 1. 使用USB协议分析仪捕获通信过程,重点观察: - TOKEN包与DATA包的时间间隔 - ACK/NAK/STALL握手包比例 - 数据包的CRC校验结果 2. 通过Linux内核调试接口获取传输统计: ```bash cat /sys/kernel/debug/usb/devices dmesg | grep usb ``` 3. Android系统级调试命令: ```bash adb shell dumpsys usb adb logcat | grep UsbDeviceManager ```
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