USB协议详解第12讲(USB传输-初探)

article/2025/9/21 6:08:04

目录

 

1.USB传输、事务、包的关系

2.USB传输类型

2.1控制传输

2.2同步传输

2.3批量传输

2.4中断传输

3.传输总结及后期内容


1.USB传输、事务、包的关系

USB传输、事务、包是从不同层次上去说明一次数据交互的三个概念。

举个例子可能更好些,"某领导和一个早起的程序员进行了一次交流,说了5件事"

OK,其实这里的"这次交流"就相当于USB的一次传输,"说了5件事"就相当于这次传输过程中的5个事务,当然每件事肯定有若干句对话,就相当于每个事务里面的各种包。

其实通讯协议就是如此,都是从现实生活中抽象出来的,任何通讯协议都可以类比现实生活中人与人之间的交流方式。

2.USB传输类型

USB传输有四种类型,也就是说虽然都是交流(传输),但是主题(传输类型)多种多样。四种传输包括控制传输同步传输批量传输中断传输,每种传输类型使用的事务类型也有所不同。其中批量传输、同步传输每次传输需要一个或多个事务,中断传输每次传输只需要一个事务,控制传输包括三个过程(建立过程、数据过程、状态过程),建立过程和状态过程分别需要一个事务,数据过程则可能包含0个多个事务。

2.1控制传输

控制传输包括控制读传输控制写传输无数据的控制传输,主机在枚举设备的时候,首先进行插入检测,检测完毕之后,设备采用0号端点,以默认地址和主机进行控制传输来进行数据交互,进行传输的通道叫做控制管道。

2.2同步传输

同步传输使用同步事务(Isochronous Transactions)来传输数据。同步传输用在数据量大、对实时性要求高的场合,例如音频设备、视屏设备等,这些设备对数据延时敏感。

这种事务能保证传输的同步性。例如在USB摄像头中传输视频数据的时候会采用这种事务,这种事务能保证每秒有固定的数量传输带宽,但与Bulk传输不同,同步允许有一定的误码率,这样符合视频会议等传输的需求,因为视频会议首先要保证实时性,在一定条件下,允许有一定的误码率。

同步传输事务有只有两个阶段,即令牌阶段、数据阶段,因为不关心数据的正确性,故没有握手阶段。

2.3批量传输

批量传输是使用批量事务(Bulk Transactions)来传输数据。批量传输分为批量读传输和批量写传输两种。批量读使用批量输入事务,批量写使用批量输出事务。批量传输通常在数据量大、对数据的实时性要求不高的场合,例如USB打印机、扫描仪、大容量存储设备等。

2.4中断传输

中断传输是使用中断事务(Interrupt Transactions)来传输数据的。中断传输是一种可以保证主机查询频率的传输。中断端点在端点描述符中要报告主机对此端点的查询时间,主机会保证在小于这个时间间隔的范围内安排一次传输,比如HOST主机1ms内向鼠标设备请求一次数据。

3.传输总结及后期内容

下图主要对四种传输不同传输速率的有效带宽、最大数据包长度、传输错误管理、事务组成进行说明,后面会分4节文章来剖析每一种传输的作用及传输所用的事务类型。

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