element14 Community
element14 Community
    Register Log In
  • Site
  • Search
  • Log In Register
  • Community Hub
    Community Hub
    • What's New on element14
    • Feedback and Support
    • Benefits of Membership
    • Personal Blogs
    • Members Area
    • Achievement Levels
  • Learn
    Learn
    • Ask an Expert
    • eBooks
    • element14 presents
    • Learning Center
    • Tech Spotlight
    • STEM Academy
    • Webinars, Training and Events
    • Learning Groups
  • Technologies
    Technologies
    • 3D Printing
    • FPGA
    • Industrial Automation
    • Internet of Things
    • Power & Energy
    • Sensors
    • Technology Groups
  • Challenges & Projects
    Challenges & Projects
    • Design Challenges
    • element14 presents Projects
    • Project14
    • Arduino Projects
    • Raspberry Pi Projects
    • Project Groups
  • Products
    Products
    • Arduino
    • Avnet Boards Community
    • Dev Tools
    • Manufacturers
    • Multicomp Pro
    • Product Groups
    • Raspberry Pi
    • RoadTests & Reviews
  • Store
    Store
    • Visit Your Store
    • Choose another store...
      • Europe
      •  Austria (German)
      •  Belgium (Dutch, French)
      •  Bulgaria (Bulgarian)
      •  Czech Republic (Czech)
      •  Denmark (Danish)
      •  Estonia (Estonian)
      •  Finland (Finnish)
      •  France (French)
      •  Germany (German)
      •  Hungary (Hungarian)
      •  Ireland
      •  Israel
      •  Italy (Italian)
      •  Latvia (Latvian)
      •  
      •  Lithuania (Lithuanian)
      •  Netherlands (Dutch)
      •  Norway (Norwegian)
      •  Poland (Polish)
      •  Portugal (Portuguese)
      •  Romania (Romanian)
      •  Russia (Russian)
      •  Slovakia (Slovak)
      •  Slovenia (Slovenian)
      •  Spain (Spanish)
      •  Sweden (Swedish)
      •  Switzerland(German, French)
      •  Turkey (Turkish)
      •  United Kingdom
      • Asia Pacific
      •  Australia
      •  China
      •  Hong Kong
      •  India
      •  Korea (Korean)
      •  Malaysia
      •  New Zealand
      •  Philippines
      •  Singapore
      •  Taiwan
      •  Thailand (Thai)
      • Americas
      •  Brazil (Portuguese)
      •  Canada
      •  Mexico (Spanish)
      •  United States
      Can't find the country/region you're looking for? Visit our export site or find a local distributor.
  • Translate
  • Profile
  • Settings
Connector Technology & Design
  • Technologies
  • More
Connector Technology & Design
Forum 主题:初涉USB,初学者USB入门总结(二)
  • Blog
  • Forum
  • Documents
  • Quiz
  • Events
  • Polls
  • Files
  • Members
  • Mentions
  • Sub-Groups
  • Tags
  • More
  • Cancel
  • New
Join Connector Technology & Design to participate - click to join for free!
Actions
  • Share
  • More
  • Cancel
Forum Thread Details
  • Replies 0 replies
  • Subscribers 128 subscribers
  • Views 87 views
  • Users 0 members are here
Related

主题:初涉USB,初学者USB入门总结(二)

YYD
YYD over 14 years ago

对于USB传输大体有个概念,下一步就来看看到底USB上传的什么东西,以什么格式传数据,先不涉及端点的概念。
各种总线的数据传输都是以固定的层次协议进行的,USB当然也不例外。所谓的层次也只是个抽象的概念罢了,就是表达一种依附关系,上层要依赖与底层,上层以底层为基础,上层只需要关心自己的东西就行了,如果你还不明白,那就继续看,学习一个东西不可能一两句话说的明白一个点,需要全面了解后才能清楚各个点。
要实现两个机器(机器的范围比较广,可以是电脑,交换机,单片机)的通信总是要有一个载体才可以,对于机器当然是电平高低为载体,具体的说机器甲要告诉机器乙一件事情(比如说一条指令),那么机器甲可以通过一根线(串行数据总线)连到机器乙的一个IO口上,甲发送一个个的高低电平,乙固定时间检测自己的这个IO口,然后逐个记录下放到自己的缓冲里,这样乙就收到甲送的数据了。上述就是一个简单的数据链路层(计算机网络里这么叫)的描述,这一层要保证的就是甲发的每一位数据,乙都可以正确及时的接受,并且对在传输过程中出错的数据做出反应。其实比数据连路更底层的还有物理层,这就是真正的物理介质,对于机器就是电线了,数据就是电线上传输的电压,USB是用的四线,两个电源,两个数据线。
这里也打个比方,比如人与人进行交流,我们当然是通过说话了,物理层就是空气和传输的声波,数据链路层就是我们说的每一个字,物理层就是空气,负责把我们说的话转换成声波传给对方,数据链路层负责让对方能正确的听到每个字,如果听的不清可以告诉对方重新说一遍。
经过上述的两个底层,就可以保证每一位数据可以正确的传到对方那里去。下一步的工作当然是解析数据代表了什么,一般来说,数据都是以一串数为单位,一般称为一个包,机器间传输都是以一个包为单位传出,就像人们说话都是以一句话为单位输出一样。每一个包包含有许多位数据,这些数据又分段表示不同的意义,如图一,这是一个USB令牌阶段的包,Sync是同步数据(相当于说话时先打个招呼,告诉对方要跟他说话了),PID是包标示(告诉对方这个包是干什么用的),ADDR是对方的地址(叫对方的名字),ENDP是用端点几通讯(先不介绍这个),CRC5是校验位(判断这个包是否在传输中出错),EOP是包结束。
|--------------------------------------------------------|
|   Sync  |  PID  |  ADDR  |  ENDP  |  CRC5  |  EOP      |
|________________________________________________________|

                      图一
USB的数据包又分为三种,一个是令牌包,一个是数据包,另一个是握手包。每一次的USB通讯事务处理都是以令牌包开头,告诉对方要跟谁说话,这句话是用来干嘛的。如果要求有数据传输,则下一步就是数据包,另外如果要求对方要有反馈,则会发出握手包。令牌包又简单的包括OUT,IN,STEP三种类型,OUT是用于主机告诉设备主机要向USB设备发送数据,IN是用于主机告诉设备要上传数据,而STEUP是用于主机向USB设备发送配置信息,在枚举过程中会用到。另外数据包和握手包的具体格式什么的,可以参照详细的协议。
可以看到在所以的通讯过程中,主机都是发起者,不管是主机发送数据到USB设备还是USB设备发送数据到主机,都必须收主机控制。图二为一次事务的过程
  
        令牌阶段   ——》        数据阶段     ——》     握手阶段

 

                                图二
这个过程可以这样描述,甲和乙对话,甲是老板,乙是职员。第一节已经讲过了,乙面试就是枚举,在这个过程中,甲多段的发送STEP令牌包给乙,乙收到后如果要反馈数据,就发数据包给甲,甲正确接收后,跟甲握握手,表示这次对话成功。
乙被正式录取后,甲会分派任务(OUT),这时甲对乙说有任务给你(令牌阶段),然后乙就开始听,甲说你的任务就是记录数据并且上报(这段话就是数据包),乙说好的(握手包)。
乙开始正式工作,并且记录数据。过了一段时间,甲开始要求提交数据(IN),乙把数据报告给甲(数据阶段),甲说好(握手成功)。这里乙不能主动的去向老板汇报,只能被动的干活。
上面已经讲USB主机和设备间数据传输的过程,都是我个人理解,有不正确和不到位的大家提出,方便初学者理解,谢谢··

  • Sign in to reply
  • Cancel
element14 Community

element14 is the first online community specifically for engineers. Connect with your peers and get expert answers to your questions.

  • Members
  • Learn
  • Technologies
  • Challenges & Projects
  • Products
  • Store
  • About Us
  • Feedback & Support
  • FAQs
  • Terms of Use
  • Privacy Policy
  • Legal and Copyright Notices
  • Sitemap
  • Cookies

An Avnet Company © 2025 Premier Farnell Limited. All Rights Reserved.

Premier Farnell Ltd, registered in England and Wales (no 00876412), registered office: Farnell House, Forge Lane, Leeds LS12 2NE.

ICP 备案号 10220084.

Follow element14

  • X
  • Facebook
  • linkedin
  • YouTube