USB接口與應用

1、第四章第四章 USB接口與應用接口與應用2通用串行總線通用串行總線USB USB USB（Universal Serial Bus）通用串行總線是由通用串行總線是由Compaq、Digital Equipment、Intel、Microsoft、IBM、NEC及及Northern Telecom等等7家公司聯(lián)合開發(fā)的一種流行的外設接口家公司聯(lián)合開發(fā)的一種流行的外設接口標準。標準。 1996年年2月公布了月公布了USB 1.0版本，傳輸速率有低速版本，傳輸速率有低速1.5Mbps和高速和高速12Mbps兩種模式。兩種模式。USB 2.0已于已于2000年年4月月27日由日由Compaq、HP、I

2、ntel、Lucent、Micrsoft、NEC、Philips正式正式對外發(fā)布，作為新一代對外發(fā)布，作為新一代USB標準，標準，USB 2.0兼容所有兼容所有USB 1.0外部設備及電纜線等，傳輸速率達外部設備及電纜線等，傳輸速率達480Mbps。USB 2.0不僅使不僅使USB大大提速，而且使更多的設備可以經(jīng)大大提速，而且使更多的設備可以經(jīng)USB連接到連接到PC3一、一、USBUSB系統(tǒng)系統(tǒng)概述概述： USB是一種電纜總線，支持在主機和各式各樣的即插是一種電纜總線，支持在主機和各式各樣的即插即用的外設之間進行數(shù)據(jù)傳輸。由即用的外設之間進行數(shù)據(jù)傳輸。由主機預定的標準協(xié)議使主機預定的標準協(xié)議使

3、各種設備分享各種設備分享USB帶寬帶寬，當其它設備和主機在運行時，總，當其它設備和主機在運行時，總線允許添加、設置、使用以及拆除外設。線允許添加、設置、使用以及拆除外設。通用串行總線通用串行總線USB USB 1 1、USBUSB系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成一般一般USBUSB系統(tǒng)被分成系統(tǒng)被分成USBUSB的連接、的連接、USBUSB的設備和的設備和USBUSB的主機。的主機。USBUSB的連接的連接是指設備和主機之間進行連接的是指設備和主機之間進行連接的交互動作交互動作。USBUSB的物理連接是有層次性的星型布局，每個集線器在星型的中的物理連接是有層次性的星型布局，每個集線器在星型的中心，每條線段

4、是點對點連接的。心，每條線段是點對點連接的。41 1、USBUSB系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成( (續(xù)續(xù)) )任何USB系統(tǒng)中，只有一個主機。USB的設備包括集線器(Hub)和功能器件(Function)。集線器為USB提供更多的連接點，一個USB系統(tǒng)最多可連接127個設備，功能部件是指鍵盤、打印機、數(shù)碼相機等為系統(tǒng)提供具體功能的設備。U S B 設 備 和 U S B 主 機 的 接 口 稱 為 主 機 控 制 器 ( H o s t controller)，它是硬件和軟件綜合實現(xiàn)的。根集線器是綜合于主機系統(tǒng)內部的，用以提供USB的連接點。通用串行總線通用串行總線USB USB 5連接靈活連接靈活

5、一個一個USB接口理論上可以連接接口理論上可以連接127個個USB設備。連接的設備。連接的方式也十分靈活，既可以使用串行連接，也可以使用中樞方式也十分靈活，既可以使用串行連接，也可以使用中樞轉接頭轉接頭(Hub)，把多個設備連接在一起，再同，把多個設備連接在一起，再同PC機的機的USB口相接。在口相接。在USB方式下，所有的外設都在機箱外連接，不方式下，所有的外設都在機箱外連接，不必打開機箱；允許外設熱插拔，而不必關閉主機電源。必打開機箱；允許外設熱插拔，而不必關閉主機電源。USB采用采用“級聯(lián)級聯(lián)”方式，即每個方式，即每個USB設備用一個設備用一個USB插頭插頭連接到一個外設的連接到一個外設

6、的USB插座上，而其本身又提供一個插座上，而其本身又提供一個USB插座供下一個插座供下一個USB外設連接用。通過這種類似菊花鏈式的外設連接用。通過這種類似菊花鏈式的連接，一個連接，一個USB控制器可以連接多達控制器可以連接多達127個外設。標準個外設。標準USB電纜長度為電纜長度為3m(低速低速5m)。通過。通過Hub或中繼器可以使外設距或中繼器可以使外設距離達到離達到30m。USB的性能特點的性能特點 通用串行總線通用串行總線USB USB 6USB的性能特點的性能特點 使用方便，具有熱插拔和即插即用功能。使用方便，具有熱插拔和即插即用功能。 傳輸速度快。傳輸速度快。 支持異步和同步傳輸支持

7、異步和同步傳輸 數(shù)據(jù)傳輸可靠數(shù)據(jù)傳輸可靠 連接靈活連接靈活 獨立供電，耗電少。獨立供電，耗電少。 接口靈活方便接口靈活方便 ，易于擴展，易于擴展通用串行總線通用串行總線USB USB 7 使用使用USB接口可以連接多個不同的設備，連接簡單快接口可以連接多個不同的設備，連接簡單快捷，可以進行捷，可以進行熱插拔熱插拔。即設備連到。即設備連到USB時，不必打開機箱時，不必打開機箱，也不必關閉主機電源。，也不必關閉主機電源。 在軟件方面，為在軟件方面，為USB設計的驅動程序和應用軟件可以設計的驅動程序和應用軟件可以自動啟動，無需用戶干預。自動啟動，無需用戶干預。USB設備也不涉及設備也不涉及IRQ沖突

8、等沖突等問題，它單獨使用自己的保留中斷，不會同其它設備爭問題，它單獨使用自己的保留中斷，不會同其它設備爭用用PC機有限的資源，為用戶省去了硬件配置的煩惱。機有限的資源，為用戶省去了硬件配置的煩惱。USB設備能真正做到設備能真正做到“即插即用即插即用”。使用方便使用方便USB的性能特點的性能特點 通用串行總線通用串行總線USB USB 8傳輸速度快傳輸速度快 USB 1.0 提供了兩種速度：提供了兩種速度：USB低速低速1.5Mbps，低速，低速的的USB支持低速設備，例如，調制解調器、鍵盤、鼠標、支持低速設備，例如，調制解調器、鍵盤、鼠標、優(yōu)盤、硬盤、光驅、網(wǎng)卡、掃描儀、數(shù)碼相機等；優(yōu)盤、硬盤

9、、光驅、網(wǎng)卡、掃描儀、數(shù)碼相機等；USB全速全速12Mbps，USB全速的數(shù)據(jù)傳輸速度比全速的數(shù)據(jù)傳輸速度比RS-232C串口串口的的9600bps快快1000多倍，它用于大范圍的多媒體設備。而多倍，它用于大范圍的多媒體設備。而USB 2.0的數(shù)據(jù)傳輸速度可以高達的數(shù)據(jù)傳輸速度可以高達480Mbps。 USB3.0接接口的傳輸率可達口的傳輸率可達5Gb/s。USB的性能特點的性能特點 通用串行總線通用串行總線USB USB 9獨立供電獨立供電由由 U S B 總 線 提 供 電 源 到 外 部 設 備 ，總 線 提 供 電 源 到 外 部 設 備 ， U S B 能 提 供能 提 供+5V/5

10、00mA的電源，的電源，供低功耗供低功耗USB設備如設備如USB鍵盤、鍵盤、USB鼠標、優(yōu)盤等作電源使用；但需高功耗的鼠標、優(yōu)盤等作電源使用；但需高功耗的USB設備設備,如掃描如掃描儀等仍需自帶電源；儀等仍需自帶電源；USB還采用還采用APM（Advanced Power Management）技術，可以有效地節(jié)省電源功耗。）技術，可以有效地節(jié)省電源功耗。USB的性能特點的性能特點 通用串行總線通用串行總線USB USB 10接口靈活方便接口靈活方便 USB共有共有4種傳輸模式：種傳輸模式：控制傳輸控制傳輸(control)、同步傳輸、同步傳輸(Synchronization)、中斷傳輸、中斷

11、傳輸(interrupt)、批量傳輸、批量傳輸(bulk)，以適應不同設備的需要。以適應不同設備的需要。USB還能智能識別還能智能識別USB鏈上外圍設鏈上外圍設備的接入或拆卸。備的接入或拆卸。USB接口支持即插即用和熱插拔，具有接口支持即插即用和熱插拔，具有強大的可擴展性，為外圍設備提供了低成本的標準數(shù)據(jù)傳強大的可擴展性，為外圍設備提供了低成本的標準數(shù)據(jù)傳輸形式。無論是鍵盤、鼠標、游戲搖桿之類的簡單輸入設輸形式。無論是鍵盤、鼠標、游戲搖桿之類的簡單輸入設備，還是打印機、掃描儀、存儲設備、備，還是打印機、掃描儀、存儲設備、modem、攝像頭之、攝像頭之類的高級外部設備類的高級外部設備,都可以采用

12、都可以采用USB接口。所有使用接口。所有使用PS/2、串行、并行傳統(tǒng)接口的外圍設備均可采用串行、并行傳統(tǒng)接口的外圍設備均可采用USB接口形式。接口形式。USB的性能特點的性能特點 通用串行總線通用串行總線USB USB 11 USB使用一個使用一個4芯的標準接口，芯的標準接口，2芯是數(shù)據(jù)線芯是數(shù)據(jù)線，另另2芯分別是芯分別是+5V電源線和地線電源線和地線。接頭有兩種，扁平。接頭有兩種，扁平的的A型和梯形的型和梯形的B型。通常型。通常B型供集線器型供集線器(Hub)的設的設備使用。備使用。+5VD +D -G N D12MHz 1,5MHz USB接口引腳接口靈活方便接口靈活方便通用串行總線通用串

13、行總線USB USB 紅白綠黑12USBUSB系統(tǒng)的基本框架有三部分組成：系統(tǒng)的基本框架有三部分組成： USBUSB主機控制器主機控制器/ /根集線器、根集線器、 USBUSB集線器集線器 USBUSB設備。設備。USB的基本框架的基本框架 通用串行總線通用串行總線USB USB 13USBUSB主機控制器主機控制器/ /根集線器根集線器通用串行總線通用串行總線USB USB 負責激活USB系統(tǒng)刪的處理動作；根集線器；為USB設備或集線器提供USB連接端口。USBUSB集線器集線器除了根端口以外，USB系統(tǒng)還提供附加的集線器，為連接其它設備提供一個或多個端口。USB集線器可集成到鍵盤或顯示器設

14、備中去，也可以成為一個獨立的設備。14USBUSB設備設備通用串行總線通用串行總線USB USB 泛指各種類型的USB外圍設備，USB設備能夠以高速、低俗、全速中的任何一種方式運行。低速設備：如鍵盤鼠標，傳輸速率為1.5Mb/s。全速設備：如CCD、移動硬盤等，傳輸速率為12Mb/s.高速設備：如CCD、移動硬盤等設備，傳輸速率480Mb/s。15USB的物理接口和電氣特性的物理接口和電氣特性 一、接口信號線一、接口信號線 3 3、電氣特性、電氣特性 163 3、電氣特性、電氣特性 D+D+、D-D-線電氣特性：線電氣特性： 無驅動：無驅動：高速高速VD+ 2.7V, VD-0.8V, 低速反

15、之；低速反之； 有驅動：有驅動：高速高速VD+ 2.0V, VD-2.0V, 低速反之低速反之收發(fā)器：收發(fā)器：對地電源對地電源電壓為電壓為4.755.25V，設備吸入，設備吸入的最大電流值為的最大電流值為500mA ，D+、 D-上不加電壓上不加電壓USBUSB設備：設備：高速在高速在D+上加上加3.03.6V電壓電壓, 低速反之低速反之173 3、電氣特性、電氣特性 在USB總線上的兩個端點之間傳送數(shù)據(jù)時，總是采用平衡發(fā)送差分接收的方式工作，這樣可以極大地提高傳輸速率，并能減少噪聲。驅動器和接收器采用差分電路可抵消噪聲的干擾。183 3、電氣特性（續(xù)）、電氣特性（續(xù)） USB傳送信號和電源是

16、通過一種四線的電纜。 兩根雙絞線是信號線D+和D-，用于發(fā)送信號。 USB為適應不同的設備需要，具有不同的數(shù)據(jù)傳輸率。可在用同一USB總線傳輸?shù)那闆r下自動地動態(tài)切換。因為過多的使用低速模式，將降低總線的利用率，所以該模式只支持有限的個別低帶寬的設備(如鼠標)。 Vbus和GND兩條線，為設備提供電源，Vbus的電壓為5V。 USB設備可從總線和上行集線器上獲得電壓，也可以自行供電，設備獲取的電量也可進行設置。UBUSDDGNDUBUSDDGNDUSB電纜 193 3、電氣特性（續(xù)）、電氣特性（續(xù)） USB具有省電模式，即進入掛起狀態(tài)，USB支持兩種類型的掛起方式：全部掛起和選擇掛起，全部掛起是

17、所有的USB設備進入掛起狀態(tài)；選擇掛起是僅被選擇的設備進入掛起狀態(tài)。當3ms內沒有檢測到總線行為，設備將會進入掛起狀態(tài)，當設備進入掛起狀態(tài)時，它消耗的電流不超過500A。當設備被喚醒時(遠程喚醒或由喚醒信號喚醒)，必須限制從總線上獲取的電流，設備必須有足夠大的分流電容，以保證當設備處在恢復過程時，從集線器獲取的電流不超過端口的最大電流允許值。通用串行總線通用串行總線USB USB 20USBUSB數(shù)據(jù)編碼和解碼數(shù)據(jù)編碼和解碼 當PC主機對設備各發(fā)出控制信號時，所有連接的設備都通過根集線器收到同樣的信號，但是經(jīng)過對比所配置的設備地址后，只能有一個設備作出相對應的動作。因此對一個設備而言，不僅要無

18、誤地接收主機端所送來的數(shù)據(jù)，還要正確地發(fā)出響應的信號。因此，在D與D-的差動數(shù)據(jù)線上就必須采用一種特別的編號方式再加以傳送出去，以解決在USB纜線所產(chǎn)生信號延遲以及誤差等問題。4 4、USBUSB的編碼方式的編碼方式 21USBUSB數(shù)據(jù)編碼和解碼（續(xù)）數(shù)據(jù)編碼和解碼（續(xù)） USBUSB采用了采用了NRZINRZI（Non Return to Zero InvertNon Return to Zero Invert，翻轉非，翻轉非零碼）的編碼方式，無須同步的時鐘信號也能產(chǎn)生同步的數(shù)零碼）的編碼方式，無須同步的時鐘信號也能產(chǎn)生同步的數(shù)據(jù)存取。據(jù)存取。 NRZINRZI的編碼規(guī)則是，的編碼規(guī)則是，

19、當數(shù)據(jù)位為當數(shù)據(jù)位為“1 1”時不轉換時不轉換，為為“0 0”時再作轉換時再作轉換。4 4、USBUSB的編碼方式的編碼方式 22USBUSB數(shù)據(jù)編碼和解碼（續(xù)）數(shù)據(jù)編碼和解碼（續(xù)） NRZINRZI的編碼方式會遇到一個很嚴重的問題：的編碼方式會遇到一個很嚴重的問題：若重復相同若重復相同的的“1 1”信號一直進入時，就會造成數(shù)據(jù)長時間無法轉換信號一直進入時，就會造成數(shù)據(jù)長時間無法轉換，逐，逐漸地累積而導致漸地累積而導致“塞車塞車”的狀況，使得讀取的時序就會發(fā)生的狀況，使得讀取的時序就會發(fā)生嚴重的錯誤。因此，在嚴重的錯誤。因此，在NRZINRZI編碼之間，還需執(zhí)行所謂的編碼之間，還需執(zhí)行所謂的位

20、填位填充充（bit-stuffingbit-stuffing）的工作。）的工作。 若若原始的串行數(shù)據(jù)中含有連續(xù)原始的串行數(shù)據(jù)中含有連續(xù)6 6個個“1 1”位，就在其后填位，就在其后填塞一個塞一個“0 0”位位，強制，強制在在NRZINRZI編碼的數(shù)據(jù)流中加入跳變編碼的數(shù)據(jù)流中加入跳變，執(zhí)行，執(zhí)行位填塞的工作。位填塞的工作。 如果原始數(shù)據(jù)的第七位是0，填充位還是會被加入的，而且還加在同樣的位置，這就導致了在填充后的數(shù)據(jù)流中會有兩個連續(xù)的0。 4 4、USBUSB的編碼方式的編碼方式 23USBUSB數(shù)據(jù)編碼和解碼（續(xù)）數(shù)據(jù)編碼和解碼（續(xù)） 若原始的串行數(shù)據(jù)中含有連續(xù)若原始的串行數(shù)據(jù)中含有連續(xù)6

21、6個個“1 1”位，就在其后填塞位，就在其后填塞一個一個“0 0”位，強制在位，強制在NRZINRZI編碼的數(shù)據(jù)流中加入跳變，執(zhí)行位編碼的數(shù)據(jù)流中加入跳變，執(zhí)行位填塞的工作。填塞的工作。 4 4、USBUSB的編碼方式的編碼方式 24USBUSB數(shù)據(jù)編碼和解碼（續(xù)）數(shù)據(jù)編碼和解碼（續(xù)） 位填充操作位填充操作從同步數(shù)據(jù)段開始從同步數(shù)據(jù)段開始，貫穿于整個傳送過程，貫穿于整個傳送過程，在同步數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)在同步數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)“1 1”作為真正數(shù)據(jù)流的第一位。位填充作為真正數(shù)據(jù)流的第一位。位填充操作毫無例外由傳送端強制執(zhí)行。操作毫無例外由傳送端強制執(zhí)行。 在發(fā)送端進行數(shù)據(jù)傳輸之前，須先執(zhí)行位填塞和在發(fā)送端

22、進行數(shù)據(jù)傳輸之前，須先執(zhí)行位填塞和NRZINRZI編編碼的工作。相對的，在接收端進行數(shù)據(jù)接收之前，就必須先碼的工作。相對的，在接收端進行數(shù)據(jù)接收之前，就必須先執(zhí)行執(zhí)行NRZINRZI譯碼，識別插入位并去掉它們，然后再做位反填塞譯碼，識別插入位并去掉它們，然后再做位反填塞（unbit-stuffingunbit-stuffing）的工作。如果接收端發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包中任一）的工作。如果接收端發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包中任一處有七個連續(xù)的處有七個連續(xù)的“1 1”，則將會產(chǎn)生一個位插入錯誤，該數(shù)據(jù)，則將會產(chǎn)生一個位插入錯誤，該數(shù)據(jù)包將被忽略。包將被忽略。4 4、USBUSB的編碼方式的編碼方式 25USBUSB協(xié)議將通信邏

23、輯上分為三層：協(xié)議將通信邏輯上分為三層： 總線接口層、協(xié)議層和數(shù)據(jù)層總線接口層、協(xié)議層和數(shù)據(jù)層。 總線接口層是真正的物理對應關系，也是最底層結構，而其他兩層則是邏輯對應關系?？偩€接口層為主機接口和設備接口的連接，傳送的是二進制比特流；協(xié)議層邏輯上是USB協(xié)議棧和USB邏輯設備之間的對應，其中傳送的是包字節(jié)流；數(shù)據(jù)層則是主機端驅動程序或者應用軟件和設備端功能單元的對應，傳送的是有一定意義的信息。USB協(xié)議在區(qū)分三層結構中不同的信息流時候使用了不同的稱謂來描述：總線接口層的位信息流為信息包；協(xié)議層的包信息流為事務處理；數(shù)據(jù)層的信息流為數(shù)據(jù)傳輸。5 5、USBUSB通信的邏輯結構通信的邏輯結構 6.

24、1 包 包（Packet）是USB系統(tǒng)中信息傳輸?shù)幕締卧袛?shù)據(jù)都是經(jīng)過打包后在總線上傳輸?shù)摹SB包由五部分組成，即同步字段（SYNC）、包標識符字段（PID）、數(shù)據(jù)字段、循環(huán)冗余校驗字段（CRC）和包結尾字段（EOP），包的基本格式如下圖：同步字段（SYNC）PID字段數(shù)據(jù)字段CRC字段包結尾字段（EOP） 1、SYNC字段由8位組成，作為每個數(shù)據(jù)封包的前導，用來產(chǎn)生同步作用，使USB設備與總線的包傳輸率同步，它的數(shù)值固定為00000001。 2、PID字段用來表示數(shù)據(jù)封包的類型。PID字段如下圖所示：PID0PID1PID2PID3PID0PID1PID2PID36 6、USBUSB

25、總線的協(xié)議總線的協(xié)議 各種封包的類型與規(guī)范 封包類型PID名稱PID編碼意義令牌OUT0001B從主機到設備的數(shù)據(jù)傳輸IN1001B從設備到主機的數(shù)據(jù)傳輸SOF0101B幀的起始標記與幀碼SETUP1101B從主機到設備。表示要進行控制傳輸數(shù)據(jù)DATA00011B偶數(shù)數(shù)據(jù)封包DATA11011B奇數(shù)數(shù)據(jù)封包握手ACK0010B接收器收到無錯誤的數(shù)據(jù)封包NAK1010B接收器無法接收數(shù)據(jù)或發(fā)射器無法送出數(shù)據(jù)STALL1110B端點產(chǎn)生停滯的狀況特殊PRE1100B使能下游端口的USB總線的數(shù)據(jù)傳輸切換到低速的設備6 6、USBUSB總線的協(xié)議總線的協(xié)議 6.1 包3、數(shù)據(jù)字段是用來攜帶主機與設備

26、之間要傳遞的信息，其內容和長度根據(jù)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(jù)字段，例如握手包、專用包和SOF令牌包就沒有數(shù)據(jù)字段。在USB包中，數(shù)據(jù)字段可以包含設備地址、端點號、幀序列號以及數(shù)據(jù)等內容。在總線傳輸中，總是首先傳輸字節(jié)的最低位，最后傳輸字節(jié)的最高位。4、CRC字段由不同數(shù)目的位所組成。其中重要的數(shù)據(jù)封包采用CRC16的數(shù)據(jù)域（16個位），而其余的封包類型則采用CRC5的數(shù)據(jù)域（5個位）。5、包結尾字段即發(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(jù)線保持2比特低位時間和1比特空閑位時間。USB主機根據(jù)EOP判斷數(shù)據(jù)包的結束。6 6、USBUSB

27、總線的協(xié)議總線的協(xié)議 6.2 封包格式起始（SOF）封包SOF封包屬于令牌封包的一種，但具有獨自的PID類型名：SOF。這個封包常用于等時傳輸，并不應用于低速設備。格式如下：8位8位11位5位SYNCPIDPID幀序列號（FRAME#）CRC5令牌（token）封包由于USB的數(shù)據(jù)交換是由PC主機端所激活的，所以在每一個數(shù)據(jù)交換中必須以SYNC、PID、ADDR、ENDP與CRC5這5個數(shù)據(jù)域組合而成的令牌封包為起始。格式如下：8位8位7位4位5位SYNCPIDPIDADDRENDPCRC56 6、USBUSB總線的協(xié)議總線的協(xié)議 數(shù)據(jù)（data）封包數(shù)據(jù)封包含有4個域：SYNC、PID、DA

28、TA與CRC16。DATA數(shù)據(jù)域的位值是根據(jù)USB設備的傳輸速度及傳輸類型而定，且須以8字節(jié)為基本單位。也就是，若傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不足8字節(jié)，或傳輸?shù)阶詈笏Ｓ嗟囊膊蛔?字節(jié)，仍須傳輸8字節(jié)的數(shù)據(jù)域。格式如下： 8位8位01023位16位SYNCPIDPIDDATACRC16握手（Handshake）封包握手封包僅包含SYNC和一個PID數(shù)據(jù)域，格式如下： 特殊（special）封包PRE是主機從高速傳輸變成低速傳輸時送來的封包。格式如下：8位8位SYNCPIDPID8位8位SYNCPRE6 6、USBUSB總線的協(xié)議總線的協(xié)議 事務處理（Transaction）：在USB上數(shù)據(jù)信息的一次接收或發(fā)送

29、的處理過程。（1）輸入（IN）事務處理輸入事務處理表示USB主機從總線上的某個USB設備接收一個數(shù)據(jù)包的過程。正常的輸入事務處理設備忙時的輸入事務處理 設備出錯時的輸入事務處理6.3 事務IN(ADDR,EP)DATA0(D1D8)ACK主機主機設備設備主機主機IN(ADDR,EP)NAK主機主機設備設備IN(ADDR,EP)STALL主機主機設備設備6 6、USBUSB總線的協(xié)議總線的協(xié)議 正常的輸出事務處理（2）輸出（OUT）事務處理OUT (ADDR,EP)DATA(D1D8)ACK主機主機主機主機設備設備設備忙時的輸出事務處理設備出錯時的輸入事務處理OUT (ADDR,EP)DATA(

30、D1D8)NAK主機主機主機主機設備設備OUT (ADDR,EP)DATA(D1D8)STALL主機主機主機主機設備設備6 6、USBUSB總線的協(xié)議總線的協(xié)議 正常的設置事務處理 （3）設置（SETUP）事務處理SETUP (ADDR,EP)DATA(D1D8)ACK主機主機主機主機設備設備設備忙時的設置事務處理設備出錯時的設置事務處理SETUP(ADDR,EP)DATA(D1D8)NAK主機主機主機主機設備設備SETUP(ADDR,EP)DATA(D1D8)STALL主機主機主機主機設備設備（4）幀起始（SOF）事務處理（5）幀結束（EOF）事務處理 6 6、USBUSB總線的協(xié)議總線的協(xié)

31、議 在USB的傳輸中，制定了4種傳輸類型：控制傳輸、中斷傳輸、批量傳輸以及等時傳輸?？刂苽鬏斒荱SB傳輸中最重要的傳輸。它包含3種類型：控制讀取、控制寫入以及無數(shù)據(jù)控制。這3種控制傳輸類型又分為23個階段：設置階段、數(shù)據(jù)階段（無數(shù)據(jù)控制沒有此階段）以及狀態(tài)階段。階段一：設置階段主機從USB設備獲取配置信息，并設置設備的配置值。設置階段的數(shù)據(jù)交換包含了SETUP令牌封包、緊隨其后的DATA0數(shù)據(jù)封包以及ACK握手封包。它的作用是執(zhí)行一個設置（概念含糊）的數(shù)據(jù)交換，并定義此控制傳輸?shù)膬热荨?6.4 USB的數(shù)據(jù)傳輸6 6、USBUSB總線的協(xié)議總線的協(xié)議 數(shù)據(jù)傳輸階段用來傳輸主機與設備之間的數(shù)據(jù)。

32、控制讀取將數(shù)據(jù)從設備移到主機上；控制寫入將數(shù)據(jù)從主機傳到設備上。 階段二：數(shù)據(jù)傳輸階段主機主機設備設備1. IN1. IN令牌封包令牌封包2. DATA12. DATA1數(shù)據(jù)封包數(shù)據(jù)封包3. ACK3. ACK握手封包握手封包控制讀取的控制讀取的ININ數(shù)據(jù)交換的過程示意圖數(shù)據(jù)交換的過程示意圖主機主機設備設備1.OUT1.OUT令牌封包令牌封包2. DATA12. DATA1數(shù)據(jù)封包數(shù)據(jù)封包3. ACK3. ACK握手封包握手封包控制寫入的控制寫入的OUTOUT數(shù)據(jù)交換的過程示意圖數(shù)據(jù)交換的過程示意圖6 6、USBUSB總線的協(xié)議總線的協(xié)議 狀態(tài)階段用來表示整個傳輸?shù)倪^程已完全結束。狀態(tài)階段傳輸?shù)姆较虮仨毰c數(shù)據(jù)階段的方向相反，即原來是IN令牌