USB通信协议深入理解( 三 ) _小知识

USB 允许连续 3次以下的传输错误，会重试该传输，若成功则将错误次数计数器清零，否则累加该计数器。超过三次后，HOST 认为该端点功能错误（STALL），放弃该端点的传输任务。
一次批量传输（Transfer）由 1 次到多次批量事务传输（Transaction）组成。
翻转同步：发送端按照 DATA0-DATA1-DATA0-…的顺序发送数据包，只有成功的事务传输才会导致 PID 翻转，也就是说发送端只有在接收到 ACK 后才会翻转 PID，发送下一个数据包，否则会重试本次事务传输。同样，若在接收端发现接收到到的数据包不是按照此顺序翻转的，比如连续收到两个 DATA0，那么接收端认为第二个 DATA0 是前一个 DATA0 的重传。
它通过在硬件级执行“错误检测”和“重传”来确保host与device之间“准确无误”地传输数据，即可靠传输。它由三种包组成(即IN事务或OUT事务)：

token
data
handshake

文章插图

For IN Token (即：IN Transaction)

ACK: 表示host正确无误地接收到数据
NAK: 指示设备暂时不能返回或接收数据 (如：设备忙)
STALL:指示设备永远停止，需要host软件的干预 (如：设备出错)

For OUT Token (即：OUT Transaction)

如果接收到的数据包有误，如：CRC错误，Device不发送任何handshake包

ACK: Device已经正确无误地接收到数据包，且通知Host可以按顺序发送下一个数据包
NAK: Device 已经正确无误地接收到数据包，且通知Host重传数据，由于Device临时状况(如buffer满)
STALL: 指示Device endpoint已经停止，且通知Host不再重传

Bulk读写序列

文章插图

即由一系统IN事务或OUT事务组成。
3.3 中断传输(Interrupt Transfer)
中断传输由IN或OUT事务组成。
中断传输在流程上除不支持PING 之外，其他的跟批量传输是一样的。他们之间的区别也仅在于事务传输发生的端点不一样、支持的最大包长度不一样、优先级不一样等这样一些对用户来说透明的东西。
主机在排定中断传输任务时，会根据对应中断端点描述符中指定的查询间隔发起中断传输。中断传输有较高的优先级，仅次于同步传输。
同样中断传输也采用PID翻转的机制来保证收发端数据同步。下图为中断传输的流程图。
中断传输方式总是用于对设备的查询，以确定是否有数据需要传输。因此中断传输的方向总是从USB设备到主机。

文章插图

DATA0或DATA1中的包含的是中断信息，而不是中断数据。
3.4 同步传输(Isochronous Transfer)

它由两种包组成：
token
data

同步传输不支持“handshake”和“重传能力”，所以它是不可靠传输。
同步传输是不可靠的传输，所以它没有握手包，也不支持PID翻转。主机在排定事务传输时，同步传输有最高的优先级。
同步传输适用于必须以固定速率抵达或在指定时刻抵达，可以容忍偶尔错误的数据上。实时传输一般用于麦克风、喇叭、UVC Camera等设备。实时传输只需令牌与数据两个信息包阶段，没有握手包，故数据传错时不会重传。