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《USB的HID通信協(xié)議》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、..USB事務處理是主機和設備之間數(shù)據傳輸?shù)幕締挝唬梢幌盗芯哂刑囟ǜ袷降男畔M成。因此，要了解完整的USB通信協(xié)議，必須從USB的信息傳輸單元包及其數(shù)據域談起。通過由下而上，從簡單至復雜的通信協(xié)議單位組成各種復雜的通信協(xié)議，進而構建出完整的通信協(xié)議。16.4.1包包（Packet）是USB系統(tǒng)中信息傳輸?shù)幕締卧?，所有?shù)據都是經過打包后在總線上傳輸?shù)?。首先了解一下包的組成。USB包由五部分組成，即同步（SYNC）字段、包標識符（PID）字段、數(shù)據字段、循環(huán)冗余校驗（CRC）字段和包結尾（EOP）字
2、段，包的基本格式如下：同步字段（SYNC）PID字段數(shù)據字段CRC字段包結尾字段（EOP）在USB的數(shù)據傳輸中，所有的傳輸包都起始于SYNC，接著是PID，后面是包中所包含的數(shù)據信息，接下來是用來檢測包中數(shù)據錯誤的循環(huán)冗余校驗信息，最后以包結尾作為結束標志。下面我們將一一介紹每個字段。1．同步（SYNC）字段SYNC字段由8位組成，作為每個數(shù)據信息包的前導。顧名思義，它是用來產生同步作用的，目的是使USB設備與總線的包傳輸率同步，它的數(shù)值固定為00000001。2．包標識符（PID）字段PID字段是緊隨
3、在SYNC字段后面，用來表示數(shù)據信息包的類型。在USB協(xié)議中，根據PID的不同，USB包有著不同的類型，分別表示具有特定的意義。如下所示：PID0PID1PID2PID3包標識符長度為一個字節(jié)（8個數(shù)據位），由4個位的包類型字段和4個位的校驗字段構成。PID是USB包類型的唯一標志，USB主機和USB設備在接收到包后，必須首先對包標識符解碼得到包的類型，并判斷其意義從而做出下一個反應。包標識符中的校驗字段是通過對類型字段的每個位求反碼產生的，它是用來對包類型字段進行錯誤檢測用的，旨在保證對包的標識符譯碼
4、的可靠性，如果4個檢驗位不是它們各自的類型位的反碼，則說明標識符中的信息有錯誤。表16-2中列出了信息包的類型，包括令牌、數(shù)據、握手或特殊四種信息包類型。為簡化對USB的認識，有關高速傳輸?shù)牟糠譀]有在表中列出。?3．數(shù)據字段在USB包中，數(shù)據字段是用來攜帶主機與設備之間要傳遞的信息，其內容和長度根據包標識符、傳輸類型的不同而各不相同。并非所有的USB包都必須有數(shù)據字段，例如握手包、專用包和SOF令牌包就沒有數(shù)據字段。在USB包中，數(shù)據字段可以包含設備地址、端點號、幀序列號以及數(shù)據等內容。在總線傳輸中，總
5、是首先傳輸字節(jié)的最低位，最后傳輸字節(jié)的最高位。(1)設備地址（ADDR）數(shù)據域ADDR數(shù)據域由7位組成，可用來尋址多達127個外圍設備。(2)端點（ENDP）數(shù)據域word教育資料..ENDP數(shù)據域由4位組成。通過這4個位最多可尋址出32個端點。這個ENDP數(shù)據域僅用在IN、OUT與SETUP令牌信息包中。對于慢速設備可支持端點0以及端點1作為中斷傳輸模式，而全速設備則可以擁有16個輸入端點（IN）與16個輸出端點（OUT）共32個端點。(3)幀序列號當USB令牌包的PID為SOF時，其數(shù)據字段必須為1
6、1位的幀序列號。幀序列號由主機產生，且每個數(shù)據幀自動加一，最大數(shù)值為0x7FF。當幀序列號達到最大數(shù)時將自動從0開始循環(huán)。(4)數(shù)據它僅存于DATA信息包內，根據不同的傳輸類型，擁有不同的字節(jié)大小，從0到1023字節(jié)（實時傳輸）。4．循環(huán)冗余校驗（CRC）字段根據不同的信息包類型，CRC數(shù)據域由不同數(shù)目的位所組成。其中重要的數(shù)據信息包采用CRC16的數(shù)據域（16個位），而其余的信息包類型則采用CRC5的數(shù)據域（5個位）。其中的循環(huán)冗余碼校驗CRC，是一種錯誤檢測技術。由于數(shù)據在傳輸時，有時候會發(fā)生錯誤，
7、因此CRC可根據數(shù)據算出一個校驗值，然后依此判斷數(shù)據的正確性。5．包結尾（EOP）字段包的發(fā)送方在包的結尾發(fā)出包結尾信號。它表現(xiàn)為差分線路的兩根數(shù)據線保持2比特低位時間和1比特空閑位時間。USB主機根據EOP判斷數(shù)據包的結束。16.4.2信息包格式根據信息包所實現(xiàn)的功能，其可以分為3種類型：令牌包、數(shù)據包和握手包。其中，令牌包定義了數(shù)據傳輸?shù)念愋?，?shù)據包中含有需要傳輸?shù)臄?shù)據，握手包指明了數(shù)據接收是否成功。1．令牌（token）包在USB系統(tǒng)中，只有主機才能發(fā)出令牌包。令牌包定義了數(shù)據傳輸?shù)念愋?，它是事?/p>
8、處理的第一階段。令牌包格式如下：8位8位7位4位5位SYNCPIDADDRENDPCRC5令牌包中較為重要的是SETUP、IN和OUT這三個令牌包。它們用來在根集線器和設備端點之間建立數(shù)據傳輸。一個IN包用來建立一個從設備到根集線器的數(shù)據傳送，一個OUT包用來建立從根集線器到設備的數(shù)據傳輸。IN包和OUT包可以對任何設備上的任何端點編址。一個SETUP包是一個OUT包的特殊情形，它是“高優(yōu)先級的”，也就是說設備必須接受它，即使設備正在進行數(shù)
