USB通信協(xié)議——數(shù)據(jù)交易
出處:赤鑄 發(fā)布于:2008-12-16 09:22:15
表列出了組成4種傳輸類型的元素。在這里,讀者就需要注意一些通信協(xié)議的結構。例如,傳輸與數(shù)據(jù)交易、數(shù)據(jù)交易與封包、封包與字段之間的關系。當然,這是相當復雜且容易弄混淆的地方。其中,傳輸包含1個或是更多的數(shù)據(jù)交易,每一個數(shù)據(jù)交易又包含1個、2個或是3個封包。而封包中,又包含封包標識符(PID)字段、檢查字段(CRC)以及額外的信息字段。
表 傳輸類型、數(shù)據(jù)交易與封包的關系表
*每一個封包是往下端接口傳遞出去的,若是低速,前面還會再放置PRE封包。
因此,若要了解完整的USB通信協(xié)議就必須從數(shù)據(jù)域談起。通過由下而上,從簡易至復雜的通信協(xié)議單位來組合出各種復雜的通信協(xié)議,進而構建出完整的通信協(xié)議。
從表的第2欄中,可以知道其中包含了3種數(shù)據(jù)交易類型。這3種數(shù)據(jù)交易是根據(jù)其目的與數(shù)據(jù)流方向來決定的。其中,SETUP數(shù)據(jù)交易用來送出控制傳輸要求給設備;IN數(shù)據(jù)交易是數(shù)據(jù)從設各傳回主機;OUT數(shù)據(jù)交易是將數(shù)據(jù)傳送出去給設各。每一個數(shù)據(jù)交易中,包含了辨識、錯誤檢核、狀態(tài)以及控制信息,同樣也包含了要交換的數(shù)據(jù)等。此外,一個完整的數(shù)據(jù)交易可能占用多個幀。但是數(shù)據(jù)交易卻是一個實現(xiàn)USB通信協(xié)議的基本的結構組成。也即是,在總線上沒有任何通信能夠去切斷該數(shù)據(jù)交易的溝通過程。當然,除非是錯誤的USB通信過程。
此外,一個小量數(shù)據(jù)的傳輸也許僅需一個數(shù)據(jù)交易。如果是大量的數(shù)據(jù),傳輸可能就需使用多個數(shù)據(jù)交易,每傳輸一部分數(shù)據(jù)。讀者或許會認為表的通信協(xié)議的結構非常復雜。其中,尤其是第1欄所列的控制傳輸是較為嚴謹與必須去實現(xiàn)的。
根據(jù)上述不同封包的組合與搭配就可以執(zhí)行各種數(shù)據(jù)交易。但重要的是,數(shù)據(jù)交易的格式必須與前面所提及的4種傳輸類型互相配合。這是因為不同的傳輸類型就會執(zhí)行不同的數(shù)據(jù)交易。其中,除了等時傳輸外,控制傳輸、中斷傳輸與批量傳輸都以下列的3個階段來組成一個數(shù)據(jù)交易的動作。
等時傳輸卻只有包含如下所列的2個階段而已。若等時傳輸在傳輸?shù)倪^程中發(fā)生錯誤,不會重送,所以也就不具有握手階段。
因此,為了方便讀者的記憶與了解整個USB的通信協(xié)議,在此以一個較簡易的方式來向讀者介紹。即是通過一個小口訣來介紹USB通信概念。這個口訣即是:5 4 2 3 3,如圖所示。
圖 USB通信協(xié)議的簡易口訣
這個口訣相當簡單,有點像是通關秘訣,而整個數(shù)字的順序即可串聯(lián)出USB的通信協(xié)議。5,4,2即分別為每個封包(令牌、數(shù)據(jù)與握手)的字段數(shù)目,其后的3則為實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)交易所需的3個封包階段(令牌、數(shù)據(jù)與握手),而的3則為實現(xiàn)一個控制傳輸所需的3個數(shù)據(jù)交易層。讀者可以對照表,且只須以這個簡易的數(shù)字順序,從下層到上層,即可構建出一個完整的控制傳輸。而以下,先從USB封包類型與其所包含的字段來談起。
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