毕业论文课题相关文献综述

一 Linux USB键盘的背景和意义

Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统，存在着许多不同的Linux版本，但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。Linux是一个领先的操作系统，世界上运算最快的10台超级计算机运行的都是Linux操作系统。

随着计算机硬件飞速发展，外围设备日益增多，键盘、鼠标、调制解调器、打印机、扫描仪早已为人所共知，数码相机、MP3随身听接踵而至，这么多的设备，如何接入个人计算机？USB就是基于这个目的产生的。USB是一个使计算机周边设备连接标准化、单一化的接口。

键盘是最常见的计算机输入设备，它广泛应用于微型计算机和各种终端设备上，计算机操作者通过键盘向计算机输入各种指令、数据，指挥计算机的工作。计算机的运行情况输出到显示器，操作者可以很方便地利用键盘和显示器与计算机对话，对程序进行修改、编辑，控制和观察计算机的运行。

二 USB通信协议

数据通信协议部分是USB的核心内容。主要包括:以差模串行信号为载体传送二进制代码来传输信号;数据包作为最基本的完整信息单元，包含一系列数据信息。数据包可以分解为更小的单元域;以包为基础，构成USB的三种事务。进而，组合不同的传输类型，传输各种类型的数据，实现USB的各种功能。

包是USB最基本的数据单元，每个包，基本包含一个完整的USB信息。按照其在整个USB数据传输中的作用不同，包分为三类:令牌包、数据包和握手包。他们之间的区别是由更小的单元域来划分的。域又分为七类:同步序列域、包标识域、地址域、端点域、帧号域、数据域和CRC校验域。

以包为基础，USB定义了四种数据的传输类型:控制传输、中断传输、批量传输和同步传输。每一种类型都由一定的包按照某种特定的格式组成。不同的传输类型的最大传输速度、占用USB总线的带宽、传输数据的总量和应用场合等都是不同的。传输是一种比较笼统的说法，在实际的数据传输中，往往还需要细分为多个数据交换过程，每一次的数据交换过程既不能叫做某种传输，也不是包，而是另外一个重要的概念处理事务。每种传输方式都由多个处理事务来完成，每一笔处理事务由底层包组成。域、包、处理事务和传输的关系就是实现USB通信的过程。

为了细化USB的通信机制，USB协议的开发者采用了分层的概念，每一层传输的数据结构对其他逻辑层是透明的，USB设备和USB主机通信的逻辑结构和每层的逻辑通道。为了便于理解USB协议，将USB通信逻辑上分成了三层:信号层、协议层和数据传输层。信号层用来实现在USB设备和主机的物理连接之间传输位信息流的信息。协议层用来实现USB设备和USB主机端的系统协议软件之间传输包字节流的信息，它们在信号层被编码成NRZI位信息后传送出去。数据传输层用来实现在USB主机端的客户端驱动程序和设备端的功能接口之间传输有一定意义的信息，这些信息在协议层被打包成包格式。协议将信号层传输的位信息流称为包，将协议层传输的包信息流称为处理事务，将数据传输层传输的信息流称为传输。所有的传输最终都以比特流的方式在信号层上实现通信。

数据传输类型