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和其他的一樣,USB數(shù)據(jù)是由二進(jìn)制數(shù)字串構(gòu)成的,首先數(shù)字串構(gòu)成域(有七種),域再構(gòu)成包,包再構(gòu)成事務(wù)(IN、OUT、SETUP),事務(wù)最后構(gòu)成傳輸(中斷傳輸、并行傳輸、批量傳輸和控制傳輸)。下面簡單介紹一下域、包、事務(wù)、傳輸,請注意他們之間的關(guān)系。
(一)域:是USB數(shù)據(jù)最小的單位,由若干位組成(至于是多少位由具體的域決定),域可分為七個(gè)類型:
1、同步域(SYNC),八位,值固定為0000 0001,用于本地時(shí)鐘與輸入同步
2、標(biāo)識(shí)域(PID),由四位標(biāo)識(shí)符+四位標(biāo)識(shí)符反碼構(gòu)成,表明包的類型和格式,這是一個(gè)很重要的部分,這里可以計(jì)算出,USB的標(biāo)識(shí)碼有16種,具體分類請看問題五。
3、地址域(ADDR):七位地址,代表了設(shè)備在主機(jī)上的地址,地址000 0000被命名為零地址,是任何一個(gè)設(shè)備第一次連接到主機(jī)時(shí),在被主機(jī)配置、枚舉前的默認(rèn)地址,由此可以知道為什么一個(gè)USB主機(jī)只能接127個(gè)設(shè)備的原因。
4、端點(diǎn)域(ENDP),四位,由此可知一個(gè)USB設(shè)備有的端點(diǎn)數(shù)量最大為16個(gè)。
5、幀號(hào)域(FRAM),11位,每一個(gè)幀都有一個(gè)特定的幀號(hào),幀號(hào)域最大容量0x800,對于同步傳輸有重要意義(同步傳輸為四種傳輸類型之一,請看下面)。
6、數(shù)據(jù)域(DATA):長度為0~1023字節(jié),在不同的傳輸類型中,數(shù)據(jù)域的長度各不相同,但必須為整數(shù)個(gè)字節(jié)的長度
7、校驗(yàn)域(CRC):對令牌包和數(shù)據(jù)包(對于包的分類請看下面)中非PID域進(jìn)行校驗(yàn)的一種方法,CRC校驗(yàn)在通訊中應(yīng)用很泛,是一種很好的校驗(yàn)方法,至于具體的校驗(yàn)方法這里就不多說,請查閱相關(guān)資料,只須注意CRC碼的除法是模2運(yùn)算,不同于10進(jìn)制中的除法。
(二)包:由域構(gòu)成的包有四種類型,分別是令牌包、數(shù)據(jù)包、握手包和特殊包,前面三種是重要的包,不同的包的域結(jié)構(gòu)不同,介紹如下
1、令牌包:可分為輸入包、輸出包、設(shè)置包和幀起始包(注意這里的輸入包是用于設(shè)置輸入命令的,輸出包是用來設(shè)置輸出命令的,而不是放據(jù)數(shù)的)
其中輸入包、輸出包和設(shè)置包的格式都是一樣的:
SYNC+PID+ADDR+ENDP+CRC5(五位的校驗(yàn)碼)
(上面的縮寫解釋請看上面域的介紹,PID碼的具體定義請看問題五)
幀起始包的格式:
SYNC+PID+11位FRAM+CRC5(五位的校驗(yàn)碼)
2、數(shù)據(jù)包:分為DATA0包和DATA1包,當(dāng)USB發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候,當(dāng)一次發(fā)送的數(shù)據(jù)長度大于相應(yīng)端點(diǎn)的容量時(shí),就需要把數(shù)據(jù)包分為好幾個(gè)包,分批發(fā)送,DATA0包和DATA1包交替發(fā)送,即如果第一個(gè)數(shù)據(jù)包是DATA0,那第二個(gè)數(shù)據(jù)包就是DATA1。但也有例外情況,在同步傳輸中(四類傳輸類型中之一),所有的數(shù)據(jù)包都是為DATA0,格式如下:
SYNC+PID+0~1023字節(jié)+CRC16
3、握手包:結(jié)構(gòu)最為簡單的包,格式如下
SYNC+PID
(注上面每種包都有不同類型的,USB1.1共定義了十種包,具體請見問題五)
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