可以使用USB2.0接口进行全双工通讯么，双方都可以主动发送么？

origin: https://www.zhihu.com/question/22134264

时国怀

RTOS开发

USB 2.0协议要求设备必须一个是Host另一个是Device，所有的请求都必须由Host发起，Device自己决定是否要给予正确的回应。有一个特例就是OTG，理论上USB-OTG是允许Host和Device互相切换的，但驱动特别复杂，也没有明确的设备可以在连接的状态下动态切换。

所以你如果两块ARM芯片用USB通信，就必须要一个做Host，另一个做Device，Host负责供电和发起请求。Device不可以主动发起请求。不要被协议规范的字眼迷惑，Interrupt传输也是由Host发起的，不是Device发起的。

如果为了简单起见，建议用串口，RS232既简单由好用。一个简易的USB协议栈也要几十K的binary code，折合代码也得上千行了。

------------------------补充------------------------
USB2.0是半双工传输，总线上的信号可以理解为：主机发送请求->设备回应请求，这种模型。

USB2.0 EHCI控制器需要设置一堆控制器，需要设置伴侣芯片(1.1控制器)或者embinedTT（大概叫这个名字），要设置传输队列，USB协议栈不适合简单通信模型，USB驱动部分比网卡驱动复杂很多倍，虽然网络协议栈很大，但网卡驱动很简单，一个C源文件，几百行就可以搞定，但一个USB控制器驱动需要几个C源文件，上千行代码。

---------------------再次补充---------------------
不建议用USB协议栈的原因是：

1、传输距离短，USB协议规范是5米，5米的话RS232也是满足的，相比以太网100米来说5米简直太短了。

2、带宽一般，虽然2.0号称是480Mbps，实际能利用的带宽大概只有80%左右，并且还要进行封装，如果换成千兆以太网，性能会好很多。

3、协议栈太复杂，相关文档很难找到。对比而言网络控制器的开发就简单多了。

关于开发协议栈，我多说点：

USB开发分为3部分：控制器开发、协议栈开发、驱动开发。其中最难的部分是控制器开发，USB2.0是传输协议规范，并不是控制器技术规范。而控制器本身又需要大量代码，以EHCI控制器为例，仅仅这个驱动，写出来就够难受的了，无数的寄存器，还要在内存里建立复杂的数据结构才能完成传输。而激活了控制器是不够的，你需要在控制器驱动之上编写支持USB2.0规范的协议栈代码，包括URB支持、USBD支持、各种描述符的解析等等，这些比网络协议栈复杂多了。并且网络协议栈的RFC很好找，中文的也很好找，但USB的中文规范翻译的都不太好。

当你搞定了EHCI和USB2.0传输，那么你还要在你的协议栈之上增加设备驱动，这个驱动就简单多了，但要根据你的传输模型来设计，比设计一个TCP传输模型要复杂多了。

以上工作全完成，需要几万行代码，编译完成以后需要200K-1M左右的内存来运行。

然后，一切都完成了吗？不，你只完成了一半。

USB同网络协议栈的区别就是分host协议栈和device协议栈，二者是完全不同的，因为你是要互连，所以另外一个板子上就要开发device协议栈，device协议栈相对比较轻量级，但同样需要开发成本，一个标准的device协议栈需要50K-200K的运行内存，开发代码应该不少于一万行。

然后，你两个板子就可以互连通信了。

你以为这样就完事了？还没完。

支持device协议栈的板子很少，USB控制器不是对等的，两个EHCI控制器无法互连，而支持device协议栈的设备都不是标准的EHCI控制器，多数情况下这些板子就根本不带有EHCI控制器，这种板子开发USB2.0会更难，因为你根本找不到开发手册，比如一般的MHCI或者SHCI控制器，只有很少很少的资料。而且我就没见过中文的USB Device Stack规范。

那么你想想你的开发成本吧，先要学习标准的USB2.0规范，搞清楚EHCI是怎么回事，然后去研究一些偏门的设备，研究MHCI/SHCI是怎么回事，再在上面分别实现USB Host Stack和Device Stack，之后还要在这之上设计不同的两个通讯用的驱动，需要1M的运行内存，几万行代码，你觉得这样的开发成本可以接受吗？

为什么我建议用网络或者RS232，因为这是对等的协议，两个设备的驱动开发完全一致，区别只是上层的部分的一点点内容，并且资料很多，很容易找到可以移植的代码。

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USB各种规范的规模（全英文）：
《Universal Serial Bus Specification Revision 2.0》- USB2.0协议规范，650页
《Enhanced Host Controller Interface Specification for Universal Serial Bus》 - EHCI规范，155页
《Universal Host Controller Interface (UHCI) Design Guide》 - USB UHCI（1.1）规范，47页
《On-The-Go Supplement to the USB 2.0 Specification》 - OTG规范，53页

还有若干class device规范我就不列出来了，MHCI的规范我没有找到，应该也不会太少，相比网络协议栈的RFC，这方面的中文资料实在是太少了。

编辑于 2013-12-03

知乎用户

找不到用USB的理由。

同一块board上的芯片吗？
还不如直接用GPIO自己写一个协议来得快。
或者GPIO模拟IIC。

不同board，走Ethernet，你要传得远可以把报文发到交换机上，然后电转光，选择太多。
就算是不带系统，IP栈也比USB栈要高效。

需要供电？PoE走起。

抗干扰？USB太不给力了。

编辑于 2013-12-04

Kaiser Li

现代人都是复杂的，要知道并容忍这点。

不知道你的信息量有多大，芯片间通讯，一般都使用SPI 、UART 、IIC。SPI和UART可以实现全双工,但 IIC 不行。 但是IIC（I2C）用的线少。各有优缺点，USB的好处在于热拔插和使用范围广，但是真的不适合芯片间通讯。

编辑于 2013-12-02