USB协议简介

USB协议简介
) A8 i; w/ a$ b7 o" D    USB是一种协议总线，即主机与设备之间的通信需要遵循一系列约定。协议内容较多，这里仅作一些简单介绍，深入学习，可参看USB规范(WWW．usb．org)。
# J" @8 c0 y( q5 o, P    为了理解协议中的名称，先看图10．32。该图突出了主机上的客户软件和USB逻辑设备(编程涉及的设备)之间的通信流(Communication Flow)，该通信流跨越了USB驱动程序USBD、主控制器驱动程序UHCD、主控制器等硬件接口及其连接。端点(Endpoints)是USB设备的惟一可识别的部分，是主机和设备之间通信流的终点。每一个逻辑设备有若干个独立端点，每一个端点在设计时被分配一个惟一的由设备确定的标识符，称之为端点号。
4 b- _7 a, k  U/ }    如图10．32所示，将用于通信流流动的通道称为管道(Pipe)，这是忽略了许多中间环节的很形象的称呼，对于理解USB系统中的信息传输很有帮助。图中把3个端点看成了一个接口，关于接口的说明安排在后面。8 V5 i8 L1 R1 [, _" I7 d7 h. ^

- y, ~, L: o/ P& R9 [* N% G3 w9 u$ I5 Z" E& j- ~& J+ o9 }
  1．包格式 , L: I" l' j; d4 C6 F1 u7 P
包的概念在前面已经介绍了，包是帧的基本成分。常用的包有令牌包、数据包和握手包。对于高速传输，还定义了事务分割专用令牌包(事务分割开始令牌包和事务分割完成令牌包)。 : R0 S$ Y' P' {2 t" Y- Y( z' @
  1)令牌包格式
8 t+ Y! i2 S4 n/ G3 m! z/ ]  在USB系统中，所有的通信都是由主机发出相应的令牌所引起的。令牌包格式图
2 X/ @; z/ \8 \1 [6 o5 j) Q10．33所示。
; L" @' r8 e& w* h) a7 z    其中PID为包标识，ADDR为设备地址，ENDP为端点号，CRC5是对ADDR和ENDP域进行校验的5位CRC校验码，校验多项式为：G(X)=X5 X2 1。 ) p& o' |1 T/ @* n! {- p3 i
  2)数据包格式
/ \4 D. L* Z) i# \- l5 G4 F' D  数据包用于主机与设备之间的数据传输。数据包格式如图10．34所示。 3 c. Y# K2 @6 F  K/ P, ~& L
  其中PID为包标识，DATA为数据位，最多为8 192个位，DATA应是字节的整数倍。CRCl6是对DATA域进行校验的16位CRC校验码，校验多项式为：G(X)=X16 X15 X2 1. * g2 C7 z* i4 d2 h1 q

) x, m) H, u' l% K8 W0 E' U7 p9 _( p3 \
) `# l; g: V' l$ E8 _' q0 C/ o
( `9 m  Y9 M& U; E; w9 A  @- U
9 U. T$ _1 n. u- C0 H1 [. I8 _
3)握手包格式 : y) r" g$ E( A9 F
    握手包用来指示数据被成功接收、命令被接收或被拒绝等事务状态。握手包格式如图10．35所示。 6 d6 K1 u+ r7 ]7 P+ t. \1 K
    握手包仅由PII)组成。有四种常用握手包(ACK、NAK、STALL和NYET)和一个专用握手包，握手包的类型是通过PID的编码来体现的。
# l+ Q+ i! H& Y7 M( ^' J& @$ R·ACK包表示接收器已成功接收数据。 5 k& P0 K" I3 l& t) j2 S4 h
·NAK包表示接收设备不能接收数据或发送设备不能发送数据。 ( s& O. i; q, r5 D8 X/ k2 \
·STALL包表示端点已终止或不支持控制管道请求。
- E. O. I% ?1 z9 `( S·NYET包表示接收器还没有任何响应。 5 |8 G. R0 l5 c( K- D
    4)帧开始包SOF(Start Of Frame) / C1 W  n" A9 ^7 B/ m2 K6 H6 n