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和其他的一樣,USB數據是由二進制數字串構成的,首先數字串構成域(有七種),域再構成包,包再構成事務(IN、OUT、SETUP),事務最后構成傳輸(中斷傳輸、并行傳輸、批量傳輸和控制傳輸)。下面簡單介紹一下域、包、事務、傳輸,請注意他們之間的關系。
(一)域:是USB數據最小的單位,由若干位組成(至于是多少位由具體的域決定),域可分為七個類型:
1、同步域(SYNC),八位,值固定為0000 0001,用于本地時鐘與輸入同步
2、標識域(PID),由四位標識符+四位標識符反碼構成,表明包的類型和格式,這是一個很重要的部分,這里可以計算出,USB的標識碼有16種,具體分類請看問題五。
3、地址域(ADDR):七位地址,代表了設備在主機上的地址,地址000 0000被命名為零地址,是任何一個設備第一次連接到主機時,在被主機配置、枚舉前的默認地址,由此可以知道為什么一個USB主機只能接127個設備的原因。
4、端點域(ENDP),四位,由此可知一個USB設備有的端點數量最大為16個。
5、幀號域(FRAM),11位,每一個幀都有一個特定的幀號,幀號域最大容量0x800,對于同步傳輸有重要意義(同步傳輸為四種傳輸類型之一,請看下面)。
6、數據域(DATA):長度為0~1023字節,在不同的傳輸類型中,數據域的長度各不相同,但必須為整數個字節的長度
7、校驗域(CRC):對令牌包和數據包(對于包的分類請看下面)中非PID域進行校驗的一種方法,CRC校驗在通訊中應用很泛,是一種很好的校驗方法,至于具體的校驗方法這里就不多說,請查閱相關資料,只須注意CRC碼的除法是模2運算,不同于10進制中的除法。
(二)包:由域構成的包有四種類型,分別是令牌包、數據包、握手包和特殊包,前面三種是重要的包,不同的包的域結構不同,介紹如下
1、令牌包:可分為輸入包、輸出包、設置包和幀起始包(注意這里的輸入包是用于設置輸入命令的,輸出包是用來設置輸出命令的,而不是放據數的)
其中輸入包、輸出包和設置包的格式都是一樣的:
SYNC+PID+ADDR+ENDP+CRC5(五位的校驗碼)
(上面的縮寫解釋請看上面域的介紹,PID碼的具體定義請看問題五)
幀起始包的格式:
SYNC+PID+11位FRAM+CRC5(五位的校驗碼)
2、數據包:分為DATA0包和DATA1包,當USB發送數據的時候,當一次發送的數據長度大于相應端點的容量時,就需要把數據包分為好幾個包,分批發送,DATA0包和DATA1包交替發送,即如果第一個數據包是DATA0,那第二個數據包就是DATA1。但也有例外情況,在同步傳輸中(四類傳輸類型中之一),所有的數據包都是為DATA0,格式如下:
SYNC+PID+0~1023字節+CRC16
3、握手包:結構最為簡單的包,格式如下
SYNC+PID
(注上面每種包都有不同類型的,USB1.1共定義了十種包,具體請見問題五)
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