USB通信协议深入理解( 二 ) _小知识

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【设备忙时】的输出事务处理

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【设备出错】的输出事务处理

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2.3 设置（SETUP）事务处理

【正常】的设置事务处理

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【设备忙时】的设置事务处理

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【设备出错】的设置事务处理

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3. USB传输类型在USB的传输中，定义了4种传输类型：

控制传输 (Control Transfer)
中断传输 (Interrupt Transfer)
批量传输 (Bulk Transfer)
同步传输 (Isochronous)

3.1 控制传输 (Control Transfer)控制传输由2～3个阶段组成：

建立阶段(Setup)
数据阶段（无数据控制没有此阶段）(DATA)
状态阶段(Status)

每个阶段都由一次或多次（数据阶段）事务传输组成（Transaction）。
控制数据由USB系统软件用于配置设备(在枚举时)，其它的驱动软件可以选择使用control transfer实现具体的功能，数据传输是不可丢失的。
3.1.1 建立阶段主机从USB设备获取配置信息，并设置设备的配置值。建立阶段的数据交换包含了SETUP令牌封包、紧随其后的DATA0数据封包以及ACK握手封包。它的作用是执行一个设置（概念含糊）的数据交换，并定义此控制传输的内容(即：在Data Stage中IN或OUT的data包个数，及发送方向，在Setup Stage已经被设定) 。

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3.1.2 数据阶段根据数据阶段的数据传输的方向，控制传输又可分为3种类型：

控制读取（读取USB描述符）
控制写入（配置USB设备）
无数据控制

数据传输阶段：用来传输主机与设备之间的数据。

控制读取

是将数据从设备读到主机上，读取的数据USB设备描述符。该过程如下图的【Control Read】所示。对每一个数据信息包而言，首先，主机会发送一个IN令牌信息包，表示要读数据进来。然后，设备将数据通过DATA1/DATA0数据信息包回传给主机。最后，主机将以下列的方式加以响应：当数据已经正确接收时，主机送出ACK令牌信息包；当主机正在忙碌时，发出NAK握手信息包；当发生了错误时，主机发出STALL握手信息包。

控制写入

是将数据从主机传到设备上，所传的数据即为对USB设备的配置信息，该过程如下的图【Control Wirte】所示。对每一个数据信息包而言，主机将会送出一个OUT令牌信息包，表示数据要送出去。紧接着，主机将数据通过DATA1/DATA0数据信息包传递至设备。最后，设备将以下列方式加以响应：当数据已经正确接收时，设备送出ACK令牌信息包；当设备正在忙碌时，设备发出NAK握手信息包；当发生了错误时，设备发出STALL握手信息包。

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3.1.3 状态阶段状态阶段：用来表示整个传输的过程已完全结束。
状态阶段传输的方向必须与数据阶段的方向相反，即原来是IN令牌封包，这个阶段应为OUT令牌封包；反之，原来是OUT令牌封包，这个阶段应为IN令牌封包。
对于【控制读取】而言，主机会送出OUT令牌封包，其后再跟着0长度的DATA1封包。而此时，设备也会做出相对应的动作，送ACK握手封包、NAK握手封包或STALL握手封包。
相对地对于【控制写入】传输，主机会送出IN令牌封包，然后设备送出表示完成状态阶段的0长度的DATA1封包，主机再做出相对应的动作：送ACK握手封包、NAK握手封包或STALL握手封包。
3.2 批量传输 (Bulk Transfer)用于传输大量数据，要求传输不能出错，但对时间没有要求，适用于打印机、存储设备等。
批量传输是可靠的传输，需要握手包来表明传输的结果。若数据量比较大，将采用多次批量事务传输来完成全部数据的传输，传输过程中数据包的PID 按照 DATA0-DATA1-DATA0-…的方式翻转，以保证发送端和接收端的同步。