USB笔记 USB2.0 包格式Packet Formats 令牌包Token Packets

说明

介绍的是USB 2.0协议中包格式(Packet Formats)的令牌包(Token Packets)。

介绍

令牌(Token)由一个指定IN、OUT或SETUP包类型的PID字段，ADDR字段和ENDP字段组成。PING特殊令牌包的字段也与令牌包相同。对于OUT和SETUP事务(transactions)，地址(address)和端点(endpoint)字段用于标识将接收后续数据包(Data packet)的端点(endpoint)。对于IN事务，这些字段标识了哪个端点应该传输数据包(Data packet)。对于PING事务，这些字段标识了哪个端点将以握手包(handshake packet)进行响应。只有主机(host)可以发出令牌包。IN PID定义了一个从设备到主机的数据事务(Data transaction)。OUT 和 SETUP PID 定义了从主机到设备的数据事务。PING PID定义了从设备到主机的握手事务(handshake transaction)。

令牌包(token packet)的包格式(Packet Formats)如图所示：

令牌包有一个5bit的CRC，它覆盖了地址和端点字段，如上图所示。CRC不包括PID，PID有自己的校验字段。令牌和SOF包由EOP在3个字节的包字段之后进行分隔。如果一个包解码为其他有效的令牌或SOF，但在3个字节后没有以EOP结束，则必须认为它是无效的，并被接收器忽略。

下面进行介绍。

OUT

OUT事务(OUT transaction)的地址和端点号，OUT事务是从主机到设备的事务。

Type	Value
PID Type	Token
PID Name	OUT
PID<3:0>	0001B
PID value<7:0>	0xE1
Transfer types used in	control, bulk, interrupt, isochronous
Transaction Type	OUT
Source	host
Bus Speed	high, full, low
Description	Address + endpoint number in host-to-function transaction

OUT在事务中的位置

下面看下OUT在事务Transaction中的位置

1. Bulk 和Control Transfer的OUT Transaction
   

2. Interrupt Transfer的OUT Transaction
   

3. Isochronous Transfer的OUT Transaction
   

OUT示例

1. OUT ACK
   
2. OUT NAK
   
3. OUT NYET
   

IN

IN事务(IN transaction)的地址和端点号，IN事务是从设备到主机的事务。

Type	Value
PID Type	Token
PID Name	IN
PID<3:0>	1001B
PID value<7:0>	0x69
Transfer types used in	control, bulk, interrupt, isochronous
Transaction Type	IN
Source	host
Bus Speed	high, full, low
Description	Address + endpoint number in function-to-host transaction

IN在事务中的位置

下面看下IN在各种事务Transaction中的位置

1. Bulk, Control和Interrupt Transfer的IN Transaction
   

2. Isochronous Transfer的IN Transaction
   

IN示例

1. IN ACK
   
2. IN NAK
   
3. IN STALL
   

SETUP

SETUP事务(SETUP transaction)的地址和端点号，SETUP 事务是从主机到设备的事务，用于控制管道(control pipe)。

Type	Value
PID Type	Token
PID Name	SETUP
PID<3:0>	1101B
PID value<7:0>	0x2D
Transfer types used in	control
Transaction Type	SETUP
Source	host
Bus Speed	high, full, low
Description	Address + endpoint number in host-to-function transaction for SETUP to a control pipe

SETUP在事务中的位置

下面看下SETUP在各种事务Transaction中的位置

1. Control Transfer的SETUP Transaction
   

SETUP示例

SOF

帧开始包Start-of-Frame (SOF) packets用于SOF标记和帧号。

Type	Value
PID Type	Token
PID Name	SOF
PID<3:0>	0101B
PID value<7:0>	0xA5
Transfer types used in	Start of Frame
Transaction Type	all
Source	host
Bus Speed	high, full, low
Description	Start-of-Frame marker and frame number

帧开始包Start-of-Frame (SOF) packets由主机(host)发出，对于全速总线(full-speed bus)，标称速率为1.00 ms±0.0005 ms，对于高速总线(high-speed bus)，标称速率为125 μs±0.0625 μs。具体参见USB 2.0 帧开始包Start-of-Frame Packets。

PING

bulk/control端点的高速(High-speed)流控制(flow control)探测。只有High-speed OUT才支持。

Type	Value
PID Type	Special Token
PID Name	PING
PID<3:0>	0100B
PID value<7:0>	0xB4
Transfer types used in	control, bulk
Transaction Type	control write, bulk OUT
Source	host
Bus Speed	high
Description	High-speed flow control probe for a bulk/control endpoint

当主机认为端点可能已准备就绪时，主机可以发送PING令牌包(PING token packet)，如果端点已经准备好接收下一个数据包，那么端点将返回ACK，或者如果端点未准备就绪，则返回NAK或STALL。

PING在事务中的位置

下面看下PING在各种事务Transaction中的位置

1. Bulk和Control Transfer的PING Transaction
   

PING示例

1. PING ACK
   
2. PING NAK
   

附录

Universal Serial Bus Specification Revision 2.0

1. Bulk Transactions

2. Control SETUP Transaction

3. Interrupt Transaction

4. Isochronous Transaction
   

参考资料

Universal Serial Bus Specification Revision 2.0

USB Complete, 5th Edition

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本文链接：https://blog.csdn.net/u012028275/article/details/115045877

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