USB研究（一）

 USB的一些术语

端点：位于USB设备或主机上的一个数据缓冲区，用来存放和发送USB的各种数据。每一个端点都有唯一的确定地址，有不同的传输特性。

 

 

域：是USB数据最小的单位，由若干位组成（至于是多少位由具体的域决定），域可分为七个类型：

1、同步域（SYNC），八位，值固定为0000 0001，用于本地时钟与输入同步

2、标识域（PID），由四位标识符+四位标识符反码构成，表明包的类型和格式

3、地址域（ADDR）：七位地址，代表了设备在主机上的地址，

4、端点域（ENDP），四位，由此可知一个USB设备有的端点数量最大为16个。

5、帧号域（FRAM），11位，每一个帧都有一个特定的帧号，帧号域最大容量0x800，对于同步传输有重要意义。

6、数据域（DATA）：长度为0~1023字节，在不同的传输类型中，数据域的长度各不相同，但必须为整数个字节的长度

7、校验域（CRC）：对令牌包和数据包（对于包的分类请看下面）中非PID域进行校验的一种方法。

 

 

 

包：由域构成的包有四种类型，分别是令牌包、数据包、握手包和特殊包，前面三种是重要的包，不同的包的域结构不同：

1、令牌包：可分为输入包、输出包、设置包和帧起始包

其中输入包、输出包和设置包的格式都是一样的：

SYNC+PID+ADDR+ENDP+CRC5（五位的校验码）  

帧起始包的格式：

SYNC+PID+11位FRAM+CRC5（五位的校验码）

2、数据包：分为DATA0包和DATA1包，当USB发送数据的时候，当一次发送的数据长度大于相应端点的容量时，就需要把数据包分为好几个包，分批发送，DATA0包和DATA1包交替发送，即如果第一个数据包是DATA0，那第二个数据包就是DATA1。但也有例外情况，在同步传输中（四类传输类型中之一），所有的数据包都是为DATA0，格式如下：

SYNC+PID+0~1023字节+CRC16

3、握手包：结构最为简单的包，格式如下

SYNC+PID

 

 

USB的一种传输模式——控制传输

可分三大阶段：1、建立（setup）阶段。2、数据（DATA）阶段。3、确认阶段

setup中主机发起一个setup的数据包，包含一些请求命令及一些数据，当为输入请求时，则DATA中为输入，输出命令则DATA为输出，注意不传送数据，也必须发送一个大小为0的数据包。确认阶段则相反，用来确认数据的正确传输。

 

USB设备枚举过程：

1、当设备与主机连接时，主机就会检测到一个连接条件，并开始进行总线复位。

2、主机会使用默认地址（0H）读取设备描述符，并发送一个0数据包作为应答。

3、地址分配，主机将发送一个设备地址的请求，并在后面跟着一个0长度的数据输出包，地址包含在建立包中。

4、主机从新的地址获取设备描述符。

5、主机读取配置描述符。

6、读取描述符合集，每个配置描述符的接口描述符和端点描述符的集合。

7、设备配置，使得设备从地址状态进入配置状态。

8、读取配置状态