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USB2.0通信协议包

  • 时间:3天前
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USB通信协议

包(Packet)是USB系统中信息传输的基本单元,所有数据都是经过打包后在总线上传输的。USB包由五部分组成,即同步字段(SYNC)、包标识符字段(PID)、数据字段、循环冗余校验字段(CRC)和包结尾字段(EOP),包的基本格式如下图:

USB2.0同步字段

1.SYNC字段:由8位组成,作为每个数据封包的前导,用来产生同步作用,使USB设备与总线的包传输率同步,它的数值固定为00000001。

2.PID字段:用来表示数据封包的类型。包标识符中的校验字段是通过对类型字段的每个位求反码产生的, PID字段如下图所示:

PID字段

PID字段包的类型

PID字段包的类型

3. 数据字段:是用来携带主机与设备之间要传递的信息,其内容和长度根据包标识符、传输类型的不同而各不相同。在USB包中,数据字段可以包含设备地址、端点号、帧序列号以及数据等内容。在总线传输中,总是首先传输字节的最低位,最后传输字节的最高位。 

(1) 设备地址(ADDR)数据域

ADDR数据域由7位组成,可用来寻址多达127个外围设备。

(2) 端点(ENDP)数据域

ENDP数据域由4位组成。通过这4个位最多可寻址出32个端点。这个ENDP数据域仅用在IN、OUT与SETUP令牌信息包中。对于慢速设备可支持端点0以及端点1作为中断传输模式,而全速设备则可以拥有16个输入端点(IN)与16个输出端点(OUT)共32个端点。

(3) 帧序列号

当USB令牌包的PID为SOF时,其数据字段必须为11位的帧序列号。帧序列号由主机产生,且每个数据帧自动加一,最大数值为0x7FF。当帧序列号达到最大数时将自动从0开始循环。

(4) 数据

它仅存于DATA信息包内,根据不同的传输类型,拥有不同的字节大小,从0到1023字节(实时传输)。

4.循环冗余码CRC字段由不同数目的位所组成。根据不同的信息包类型,CRC数据域由不同数目的位所组成。其中重要的数据信息包采用CRC16的数据域(16个位),而其余的信息包类型则采用CRC5的数据域(5个位)。其中的循环冗余码校验CRC,是一种错误检测技术。由于数据在传输时,有时候会发生错误,因此CRC可根据数据算出一个校验值,然后依此判断数据的正确性 。

5.包结尾字段即发送方在包的结尾发出包结尾信号。USB主机根据EOP判断数据包的结束。


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