USB傳輸機制

1.USB的傳輸機制

(1)USB 采用little edian 字節(jié)順序，在總線上先傳輸一個字節(jié)的最低有效位，最后傳輸最高有效位，采用NRZI 編碼，若遇到連續(xù)的6 個1 要求進行為填充，即插入一個0。
(2)數(shù)據(jù)在USB 總線上的傳輸以包為單位，包只能在幀內(nèi)傳輸。高速USB 總線的幀周期為125uS，全速以及低速USB 總線的幀周期為1mS。
(3)所有的USB 包都由SYNC 開始，高速包的SYNC 寬度為32bit，全速/低速包的SYNC段度為8bit。實際接收到的SYNC 產(chǎn)度由于USB HUB 的關(guān)系，可能會小于該值。
(4)USB 采用輪詢的廣播機制傳輸數(shù)據(jù)，所有的傳輸都由主機發(fā)起，任何時刻整個 USB 體系內(nèi)僅允許一個數(shù)據(jù)包的傳輸，即不同物理傳輸線上看到的數(shù)據(jù)包都是同一被廣播的數(shù)據(jù)包。




2,USB 數(shù)據(jù)包的格式


(1)USB 采用“令牌包”-“數(shù)據(jù)包”-“握手包”的傳輸機制，
(2)令牌包，PID 之后是7 位的地址和4 位的端點號。令牌包沒有數(shù)據(jù)域，以5 位的CRC 校驗和結(jié)束。
(3)SOF 是一類特殊的令牌包，幀的起始由一個特定的包（SOF 包）表示，PID 后跟的是11 位的幀編號。
(4)對數(shù)據(jù)包來說，PID 之后直接跟數(shù)據(jù)域，數(shù)據(jù)域的長度為N 字節(jié)，數(shù)據(jù)域后以16 位的CRC 校驗和結(jié)束。
(5)握手包僅有PID 域，沒有數(shù)據(jù)也沒有校驗和。
令牌包中指定數(shù)據(jù)包去向或者來源的設(shè)備地址和端點（Endpoint），從而保證了只有一個設(shè)備對被廣播的數(shù)據(jù)包/令牌包作出響應(yīng)。令牌包即指PID 為IN/OUT/SETUP 的包。
握手包表示了傳輸?shù)某晒Ψ?。握手包即指PID 為ACK/NAK/STALL 的包。
數(shù)據(jù)包是USB 總線上數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钚挝?，包括SYNC、數(shù)據(jù)及EOP 三個部分。其中數(shù)據(jù)的格式針對不同的包有不同的格式。但都以8 位的PID 開始。
PID 表征了數(shù)據(jù)包的類型，分為令牌（Token）、數(shù)據(jù)（Data）、握手（Handshacke）以及特殊包4 大類，共16 種類型的PID。具體定義見英文協(xié)議第196 頁。



3.USB枚舉圖例
現(xiàn)舉一個USB枚舉圖的例子,進一步理解包的結(jié)構(gòu).