USB

nullUSB技术USB技术1、 USB的产生背景1、 USB的产生背景　　PC诞生20年来，其外设一直局限于在最常用的鼠标器和打印机而已，这两种外设普遍用到接口的就是串行接口和并行接口。串行接口通常又被简称为串口，英文标识为Serial或COM；并行接口也被简称为并口，英文标识为Parallel或LPT、PRN。串口可以达到115Kbps~230Kbps的数据传输带宽，这个端口一般被用来连接鼠标和Modem等；而并口的数据传输率能达到1Mbps左右，一般被用来连接打印机、扫描仪等对速率要求较高的外设。null在USB产生之前，外设与PC机的通信主要是通过PC机主板所提供的各种接口来实现的，如ISA接口、PCI接口、PS/2接口、串行接口、并行接口等。这些老式接口最初是IBM公司在20世纪80年代早期设计提出的，有很多缺陷： （1）非共享式接口，只支持单个外设的连接 （2）接口体积庞大，不利于PC机外设的小型化 （3）接口规格不一，连接不方便 （4）接口为传统的I/O模式，外设被映射为CPU的I/O地址空间，分配一个指定的IRQ或者是一个DMA通道。会带来I/O地址冲突或指定的IRQ已被其他的外设占用等问题。 为克服以上缺陷PC机制造商和用户迫切需要一种新型的外设连接方式。这时USB应运而生。nullUSB通用串行总线（Universal Serial Bus）是用于将适用USB的外围设备连接到主机的外部总线结构，其主要是用在中速和低速的外设。USB是由COMPAQ、DIGITAL、IBM、INTEL、MICROSOFT、NEC以及Northern Telecom七家公司共同开发的一种新的外设连接技术.这一技术将最终解决对串行设备和并行设备如何与计算机相连的争论，大大简化计算机与外设的连接过程。USB是通过PCI总线和PC的内部系统数据线连接，实现数据的传送。USB同时又是一种通信，他支持主系统(host)和USB的外围设备(device)之间的数据传送。null　　　 上图串口和并口存在识别上的问题。上图是目前典型的主板集成扩展口的示意图，我们可以看到，并口是25孔D型的接口，而串口是两个9针的接口。而USB接口则是同一的扁形接口。　 可以明显地看出，串口和并口在数据传输速度上并没有优势。更为致命的是，每个串口或并口上只能连接一个设备，而通常一台电脑只具有两个串口和一个并口。所以，它们都具有扩展能力差的先天不足。另外，虽然现在很多串行/并行设备都可以实现PNP(Plug &&Play，即插即用)，但热插拔仍然是个危险的动作。null　　而USB正是为了解决速度、扩展能力和易用性这三个问题而提出的低成本解决。1994年，Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Nortel等7家计算机和通讯厂为了解决上述的问题，联合成立了USB论坛，并于1995年11月正式制订了USB0.9通用串行总线（Universal Serial Bus）规范，用于形成统一的PC外设接口。而USB1.1是目前支持USB的计算机与外设上普遍采用的标准，它提供全速(12Mbps)和低速(1.5Mbps)的两种速率来适应各种不同类型的外设。具体而言，使用USB接口，您可以将各种不同的设备使用“菊花链”方式连接在PC上，并且最大可支持多至127个设备，加上即插即用以及热插拔，与古老的串口以及并口相比，在使用上方便了许多。 2、USB的特点2、USB的特点1.USB为所有的USB外设提供了单一的、易于操作的标准的连接类型。这样一来就简化了USB外设的设计，同时也简化了用户在判断哪个插头对应哪个插槽时的任务，实现了单一的数据通用接口。 2.USB排除了各个设备象鼠标、调制解调器、键盘和打印机设备对去系统资源的需求，因而减少了硬件的复杂性和对端口的占用，整个的USB的系统只有一个端口和一个中断，节省了系统资源。 3.USB支持热插拔(hot plug)，也就是说在不关PC的情况下可以安全的插上和断开USB设备，动态的加载驱动程序。其他普通的外围连接标准，如SCSI(见说明）设备等必须在关掉主机的情况下才能增加或移走外围设备。null4.USB支持PNP。当插入USB设备的时候，计算机系统该外设并且通过自动的加载相关的驱动程序来对该设备进行配置，并使其正常工作。 5.USB在设备供电方面提供了灵活性。USB直接连接到Hub或者是连接到Host的设备可以通过USB电缆供电，也可以通过电池或者其它的电力设备来供电，或使用两种供电方式的组合.并且支持节约能源的挂机和唤醒模式。 6.USB提供全速12Mbps的速率和低速1.5Mbps的速率来适应各种不同类型的外设。 null7.针对不能处理突然发生的非连续传送的设备，如音频和视频设备，USB可以保证其固定带宽。 8.为了适应各种不同类型外围设备的要求，USB提供了四种不同的数据传送类型。 9.USB使得多个外围设备可以跟主机通信。 当然USB的480Mb/s的传输速率还不是很高，仅为IEEE-1394的3.2Gb/s传输速率的六分之一，这使其只适用于连接低速和中速的外设，如键盘、打印机、视频等。同时，USB还缺少对老硬件设备的支持，连接距离有限，协议太复杂等等。 3、USB的发展历史和前景3、USB的发展历史和前景1994年11月11日，USB总线规范0.7版问世，标志着USB的正式诞生，但这时它还不够完善，当然用户也很少，直到1996年1月15日USB1.0版本发布后，USB技术才相对成熟，但windows95的OSR2.1版本公布后，它才首次在PC机上使用，而且USB技术接口的外设也很少。到USB1.1版发布后，USB开始变成一个流行的接口，市场上也出现了大量的USB外设，但传输速率仅为12Mb/s。到USB2.0版本发布后传输速率提高到480Mb/s，使USB的应用更加广泛。 USB越来越流行，它已经成为一个标准接口。目前市场上出售的PC机都支持USB,而且很多外设只推出了USB版本如移动硬盘和电子盘等。可以预USB的应用会越来越广泛，其传输速率也会越来越高。4、USB规范4、USB规范　　在USB规范中，将其分为5个部分，分别是控制器、控制器驱动程序、USB芯片驱动程序、USB设备以及针对不同设备的客户端设备驱动程序。 　　控制器（Host Controller）：这是一个物理存在的芯片，它主要负责执行由控制器驱动程序发出的命令。目前控制器几乎全部被集成到了主板南桥芯片之中，无需用户单独购买。 　　控制器驱动程序（Host Controller Driver）：在USB与控制器之间建立通信链路。 　　USB芯片驱动程序（USB Chip Driver）：提供对USB的支持。null　　USB设备（USB Device）：与PC相连接的USB外设，包括USB集线器和设备。前者可以连接其他的USB设备，而后者是用来完成特定功能的具体设备。 　　客户端设备驱动程序（Client Driver）：用来驱动USB设备的驱动程序，通常由USB设备制造商或操作系统提供。4.1 USB规范历史4.1 USB规范历史USB 1.0 　　USB 1.0是在1996年出现的，速度只有1.5Mb/s；1008年升级为USB 1.1，速度也大大提升到12Mb/s，在部分旧设备上还能看到这种标准的接口。USB1.1是较为普遍的USB规范，其高速方式的传输速率为12Mbps，低速方式的传输速率为1.5Mbps，1MB/s（兆字节/秒）=8MBbPS（兆位/秒），12Mbps=1.5MB/s。，大部分MP3为此类接口类型。nullUSB2.0 　　USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的。它的传输速率达到了480Mbps，折算为MB为60MB/s，足以满足大多数外设的速率要求。USB 2.0中的“增强主机控制器接口”（EHCI）定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。它可以用USB 2.0的驱动程序驱动USB 1.1设备。也就是说，所有支持USB 1.1的设备都可以直接在USB 2.0的接口上使用而不必担心兼容性问题，而且像USB 线、插头等等附件也都可以直接使用。 　　使用USB为打印机应用带来的变化则是速度的大幅度提升，USB接口提供了12Mbps的连接速度，相比并口速度提高达到10倍以上，在这个速度之下打印文件传输时间大大缩减。USB 2.0标准进一步将接口速度提高到480Mbps，是普通USB速度的20倍，更大幅度降低了打印文件的传输时间。nullUSB 3.0 　　由Intel、微软、惠普、德州仪器、NEC、ST-NXP等业界巨头组成的USB 3.0 Promoter Group宣布，该组织负责制定的新一代USB 3.0标准已经正式完成并公开发布。新规范提供了十倍于USB 2.0的传输速度和更高的节能效率，可广泛用于PC外围设备和消费电子产品。 　　USB 3.0在实际设备应用中将被称为“USB SuperSpeed”，顺应此前的USB 1.1 FullSpeed和USB 2.0 HighSpeed。现在已经面世。 5 USB系统的描述 5 USB系统的描述 一个USB系统主要被定义为三个部分： USB主机、USB设备和USB的连接 5.1 USB的主机 主机主控制器客户软件设备驱动程序界面应用程序null 5.2 USB设备 按照功能不同，可分为2大类：集线器和功能设备 集线器为USB系统提供额外的连接点；功能设备提供额外的功能 5.2.1 集线器 集线器可以级联，但最多是5个（不包含根集线器） USB主机集线器USB设备null5.2.2 功能设备 可以与主机进行数据和控制信息交互，为主机提供额外的功能。是一个独立的外围设备，具有单一的功能。 5.3 USB的连接 5.3.1 连接器 分为两种类型的连接器：A系列和B系列。 A系列Mini B型5PinMini B型4PinMini B型8Pin 2× 4null5.3.1 电缆 由3部分组成：A型插头、电缆线、B型插头。 电缆线有4根导线：黑线：gnd 、红线：vcc 、绿线：data+ 、白线：data- 6 USB系统的分层6 USB系统的分层客户软件 （管理一个接口）USB系统软件 （管理设备） USB总线 接口 事务处理 功能单元 （接口集合）USB总线接口 USB逻辑设备 （端点集合）主 控 制 器SIESIE端点0接口电缆无USB格式具有USB格式具有USB格式无USB格式缺省控制管道0一组管道null为便于理解主机和USB设备间的数据传输机制。从逻辑上看，客户软件通过一组管道来与USB设备的功能单元进行通信;USB系统软件和USB逻辑设备间的通信是通过缺省控制管道0实现的;所有实际的USB数据传输都是由主机和USB设备的SIE来完成。 6.1 功能层     功能层负责实现USB设备的特定功能。该层不理解USB的串行传输机制，而只是知道应该和USB设备传输哪些数据，它由主机方的客户软件和设备方的功能单元组成。功能单元是客户软件对USB设备的抽象， null且被看作是一个接口的集合。 6.1.1 客户软件与功能单元的关系 在功能层中，客户软件仅仅对USB设备的接口感兴趣，且只需与功能单元进行通信。客户软件客户软件客户软件客户软件功能单元功能单元功能单元功能单元null6.1.2 传输类型      在USB的数据传输中，因不同外围设备的类型和应用不同，USB协议提供了四种传输类型:控制传输、中断传输、同步传输和块传输。 　　控制（Control）方式传送：控制传送是双向传送，数据量通常比较小。USB系统软件用来主要进行查询、配置和给USB设备发送通用的指令。该传送方式可以包括8、16、32以及64字节的数据，这依赖于USB设备和传输速率。控制传输典型地用于主计算机和USB外设之间的端点（Endpoint）之间的传输。 null　同步synchronous　方式传送：同步传输提供了确定的带宽和间隔时间（Latency)。它被用于时间严格并具有较强容错性的流数据传输，或者用于要求恒定的数据传送率的即时应用中。例如执行即时通话的网络电话应用时，使用同步传输模式是很好的选择。同步数据要求确定的带宽值和确定的最大传送次数。对于同步传送来说，即时的数据传递比完美的精度和数据的完整性更重要一些。null　　中断Interrupt　方式传送：中断方式传输主要用于定时查询设备是否有中断数据要传送。设备的端点模式器的结构决定了它的查询频率，从1ms~255ms之间。这种传输方式典型的应用在少量的、分散的、不可预测数据的传输。键盘、操纵杆和鼠标就属于这一类型。中断方式传送是单向的并且对于Host来说只有输入的方式。 　 　图为USB接口的鼠标是典型的基于“中断方式传送”的设备。 null　　大量Bulk　传送：主要应用在数据大量传送和接收数据上，同时又没有带宽和间隔时间要求的情况下，要求保证传输。打印机和扫描仪属于这种类型。这种类型的设备适合于传输非常慢和大量被延迟的传输，可以等到所有其他类型的数据的传送完成之后再传送和接收数据。 图为移动硬盘-典型的采用“Bulk传送”模式 null6.2 USB设备层 6.2.1 USB逻辑总线拓扑结构 USB设备层理解实际的USB通信机制和USB功能设备所要求的传输特性。这一层由主机方的USB系统软件和设备方的USB逻辑设备组成。USB系统软件将设备端的USB逻辑设备视为一组可构成一个功能接口的数个端点，USB逻辑设备便成了一群端点的集合。主机逻辑设备逻辑设备逻辑设备逻辑设备逻辑设备逻辑设备USB逻辑总线拓扑结构null 虽然USB设备是以层次星型的总线拓扑结构来连接的;但在主机看来，其与每一个USB逻辑设备的通信就像是它们之间连接在根集线器上一样。它们之间的通信不需要功能层的干预，但实际的数据传输仍是由USB总线接口层来完成的。 6.2.2 配置通信 配置通信通常发生在USB设备的连接或断开时。在正常情况下，主机会周期性地查询集线器，以检测其下行端口上是否由USB设备的连接或断开。当USB设备连接至集线器的下行端口时，主机会很快发现，并首先使用缺省地址和缺省控制管道来访问它，以得到该设备的一些配置信息;然后主机会为这个新连接的USB设备分配一个唯一的地址，即设备地址最后主机会向相关客户软件发出通知，让它们来进一步配置设备。当从集线器的下行端口上断开一个USB设备时，集线器会马上禁止该端口并向主机发出通知。null6.3 USB总线接口层 USB总线接口层由主机方的USB主控制器和设备方的总线接口组成，位于通信体系的最低层，代表了USB数据线所进行的实际数据传输，这一传输在主机系统和USB设备之间进行。主机一方由USB主机控制器和根集线器所组成，而设备端则是由设备中所内含的USB接口所构成。这一层包含有物理实体连接、电气信号环境以及封包(信号包)的传输机制。 主控制器设备复合设备 集线器设备设备设备集线器设备根集线器USB物理总线拓扑结构null 为保证USB总线上传输数据的完整性和消除噪声干扰，USB采用了NRZI编码的差分信号，USB主控制器和USB设备的SIE负责对数据进行NRZI编解码和差分驱动。这种编码不需要单独的时钟信号与数据一起发送，用电平跳变代表0，无电平跳变代表1。 USB使用位填充机制来避免NRZI码丢失同步信号，即：有6个连续的1，则发送方在6个1后填充一个0，数据接收时会把第7位的0丢弃。null 注意： ①原始数据的第7位本来就是0，位填充机制还是要在连续的6个1后的第7位填充一个0。 ②高速传输的EOP（包结束）信号会故意产生一个位填充错误，以表示高速信息包的传输。7 USB信号7 USB信号此章主要是USB的电气物理特性null7.1 低速/全速信号发送低速/全速信号的输入电平null7.2 低速/全速信号的接收低速/全速信号的输入电平null7.3 高速信号的发送高速信号输出电平USB电缆导线导线TP1TP2TP3TP4眼图测试点null 电平1电平2123465+400mV（差分）0V（差分）-400mV（差分）眼图定义了在集线器TP2点或在USB设备（使用非束缚电缆）TP3点处发送高速USB信号时所需的传输波形null 电平1电平2123465+400mV（差分）0V（差分）-400mV（差分）眼图模板定义在USB设备（使用束缚电缆）TP2点处，发送高速USB信号时所需的传输波形null7.4 USB高速信号的接收高速信号的输入电平USB电缆导线导线TP1TP2TP3TP4眼图测试点null 电平1电平2123465+400mV（差分）0V（差分）-400mV（差分）眼图定义了在集线器TP2点或在USB设备（使用束缚电缆）TP3点处发送高速USB信号时所需的传输波形null 电平1电平2123465+400mV（差分）0V（差分）-400mV（差分）眼图模板定义在集线器TP2点或在USB设备（使用束缚电缆）TP3点处，发送高速USB信号时所需的传输波形null7.5 USB设备连接速度的识别主机或集线器的 下行端口低速USB设备USB电缆D+D-Vcc：3.0V~3.6VD+D-RpdRpdRpuRpd=15K Rpu=1.5K低速USB设备电缆和电阻的连接主机或集线器的 下行端口全速USB设备USB电缆D+D-Vcc：3.0V~3.6VD+D-RpdRpdRpuRpd=15K Rpu=1.5K全速USB设备电缆和电阻的连接null 主机或集线器的 下行端口高速USB设备USB电缆D+D-Vcc：3.0V~3.6VD+D-RpdRpdRpuRpd=15K Rpu=1.5K低速USB设备电缆和电阻的连接nullD+或D-电平超过Vih 并至少维持2.5us全速或高速设备Vd-超过Vih？低速设备是否完成配置通信高速设备采用高速 传输Vd+超过Vih？全速设备或高速设 备采用全速传输是否USB设备连接和速度识别过程null7.6 USB设备的断开 7.6.1 低速/全速设备的断开 总线上出现SE0状态并维持2.5us 7.6.2 高速设备的断开 差分电压>=625mV认为一定断开；当差分电压<=525ms时，一定不要认为是断开null7.7 USB数据信号 7.7.1 数据信号的开始 D+和D-由空闲转为数据K（开始） 7.7.2 数据信号的结束 D+和D-线出现SE0状态并持续两个位时间转为J状态（1个位时间）（结束） 注意：高速EOP信号包含一个自动产生的位填充错误。EOP信号模式是一个不需要使用位填充的NRZ字节01111111。若EOP之前的最后一个差分数据时J状态，则EOP信号就是KKKKKKKK。特别的SOF令牌包来说，其EOP信号模式为5个不需要使用位填充的NRZ字节01111111 11111111 11111111 11111111 11111111null7.8 复位信号准备复位SE0状态维持2.5us（典型10ms）L/F复位复位时的状态?H至 少 2.5 us至少 2.5us， 不超过 3ms至少 3ms， 不超过 3.125ms挂起全速高速转为全速， 并维持100us ~875us高速检测握手null设备断开D+上拉电阻， 使能高速终端负载， 驱动高速信号电流至D-， 并同时产生脉冲K (至少1ms，不超7ms） 集线器发现K信号 （至少维持2.5us）发SE0至 复位结束集线器检测脉冲无集线器交替发J和K （间隔40~60us， 持续至少100us， 不超过500us）设备检测到脉冲序列？是设备断开 D+上拉R， 使能高速 终端负载高速 缺省 状态工作于 高速传输 模式否回到全速 缺省状态 至 复位结束工作于 全速传输 模式null7.9 挂起主机控制总线空闲设备检测挂起信号挂起L/FH转为全速配置使能全速配置挂起1ms后 全局性挂起选择性挂起主机向集线器端口发 SetPortFeature请求null8、 USB事务处理8、 USB事务处理 USB事务处理是主机和USB设备间数据传输的基本单位，由一系列具有特定格式的信息包组成，根据所含信息包的种类，可将一个事务处理分为了三个阶段：令牌阶段、数据阶段和握手阶段 （1）令牌阶段：表示事务处理的开始，并定义传输类型。 （2）数据阶段：负责传输相关的数据，长度最大为1024字节。 （3）握手阶段：用于事务处理的状态，以表示数据接收是否成功。 并不是所有的事务处理都必须具有，在某些具体情况（如数据传输失败），事务处理也可以能不包含数据包和握手包，但无论如何，所有的事务处理都必须以令牌包开始。null8.1 字段的格式        信息包（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包由一系列字段组成，即同步字段（SYNC）、包标识符字段（PID）、地址字段（ADDR)、端点字段（ENDP)、帧号字段、数据字段、循环冗余校验字段（CRC） （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。PID字段如下图所示：null（3） 地址字段（ADDR） 地址字段用于指定USB系统中的一个USB设备，其格式如图所示，它包含6个数据位，最多可指定128个地址，其中地址0只能用作缺省地址，不能分配给USB设备。至于USB设备是数据的发送还是接收方，则取决于PID字段的值。 在IN、OUT、SETUP、SPLIT、和PING令牌包中都必须使用该地址，以指明与其通信的USB设备。如果指定的设备地址不存在，则该令牌包将被忽略。其将使用缺省地址0来与主机进行通信；在设备配置过程中，主机会为其分配一个惟一的设备。 Addr0 Addr1 Addr2 Addr3 Addr4 Addr5 Addr6 null（4） 端点字段（ENDP） 端点字段用于指定USB设备中的一个端点，其格式如图所示。全速/高速设备最多可含有16个端点，低速设备最多只能含有3个端点。所有的USB设备都必须含有一个0号控制端点，以完成与主机间的配置通信，除了0号控制端点外，其余的端点都是具体USB设备所特有的。 在IN、OUT、SETUP和PING令牌包中都必须使用该端点字段，以指明与其进行数据传输的USB设备端点。如果指定的端点不存在，则该令牌包将被忽略。另外，在端点初始化之前就访问该端点的令牌包也将被忽略。Endp0 Endp1 Endp2 Endp3null（5） 帧号字段 帧号字段用于指出当前帧的帧号，它仅在每帧/小帧开始的SOF令牌包中被发送，其格式如图所示。它的长度为11位，每传输1帧，主机就将其内容加1，当达到最大值7FFH时归零。 （6）数据字段是用来携带主机与设备之间要传递的信息，以字节为单位，最大长度为1024字节。其内容和长度根据包标识符、传输类型的不同而各不相同。并非所有的USB包都必须有数据字段，例如握手包、专用包和SOF令牌包就没有数据字段。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。D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 null（7） CRC字段由不同数目的位所组成。其中重要的数据包(比如数据包）采用CRC16的数据域（16个位），而其余的包（比如令牌包）类型则采用CRC5的数据域（5个位）。 8.2 信息包格式 根据信息包所实现的功能，可分为3种类型：令牌包、数据包和握手包： 令牌包定义了数据传输的类型 数据包中含有需要传输的数据 握手包指明了数据接收是否成功 信息包在传输时都是以SOP信号（包含在同步字段中）开始，以EOP信号结束。 同步字段 具有特定格式的字段 EOP信息包组成nullnull8.2.1 令牌包 USB系统中只有主机才能发出令牌包。它是事务处理的第一阶段。 ①IN、OUT、SETUP和PING令牌包（特定格式部分） ②SOF令牌包 SOF封包属于令牌封包的一种，表示帧/小帧的开始，这个封包常用于等时传输，并不应用于低速设备。格式如下：null③SPLIT令牌包 用于启动一个SPLIT事务 Addr指明需进行L/F传输的高速集线器的设备地址 SC：0代表是开始SPLIT事务，1表示结束事务 S和E：对于中端和控制传输，S代表传输速率为0时表示F,为1时表示L 对于全速同步OUT传输，S代表首部，E代表尾部指明了高速传输的数据和全速数据负载间的关系nullET:指明了L/F事务所对应端点的类型 ④PRE令牌包 通过SPLIT事务，集线器把L/F传输从H传输中分离出来。在L/F传输环境下，主机在开始低速事务之前必须先发送一个PRE令牌包，表示其后将以低速传输一个信息包。这时响应的集线器会激活其低速端口，并准备低速传输。PRE令牌包格式null8.2.2 数据（data）包 格式如右： 8.2.3握手（Handshake）包 格式如右： 有5种类型的握手包：ACK、NAK、STALL、NYET和ERR。 ACK：只适用发出数据等待握手的事务 NAK：设备不能接收主机发出的数据或在IN事务中没有数据要发送给主机（主机不会发出NAK） STALL：设备没有能力发送或接收数据(功能STALL）或不支持某个控制请求（协议STALL） NYET：仅适用于高速传输 ERR：仅适用高速传输，在SPLIT事务由高速集线器返回，表明L/F总线有一个错误null8.3 事务处理 根据所含令牌包的种类，USB事务处理可分为7种类型：IN事务、OUT事务、SETUP事务、PING事务、SOF事务、SPLIT事务和PRE事务。 8.3.1 IN事务处理 表示USBUSB设备到主机的数据传输 USB设备在IN事务中的响应null 8.3.2 输出（OUT）事务处理 OUT事务用于完成主机到USB设备的数据传输主机在IN事务中的响应主机发OUT令牌包数据包接收数据，发送ACK设备检查包是否损坏不应答是设备OUT端口被停止发STALL是数据触发位是否匹配设备是否能接收数据丢弃数据，发ACK否发NAK否否否是是null8.3.3 PING事务处理 该事务仅适用高速OUT事务主机发OUT令牌包设备是否能接收数据是设备发ACK主机发OUT令 牌包和数据包否设备发NYET主机发PING令牌包结束事务PING令牌包错误是设备不应答否设备响应类型STALL主机停止PING事务开始OUT事务ACKNAK主机等待 一段时间null8.3.4 SETUP事务 USB设备一旦接收了SETUP令牌包，则一定要接收其后的数据包，并必须向主机返回ACK握手包。USB设备永远不能对SETUP事务处理以STALL和NAK握手包来响应主机发令牌包和DATA包设备检测令牌包 是否错误设备忽略信息包，不应答设备接收信息包、数据包 返回ACK是否null8.3.5 SOF事务处理 表示USB帧/小帧的开始，它仅包含主机或集线器事务翻译器发出的SOF令牌包，而不需USB设备返回任何握手包 8.3.6 SPLIT事务处理 它仅适用主机和高速集线器间的数据传输。可分为两种类型：SSPLIT和CSPLITSSPLIT令牌包L/F令牌包CSPLIT令牌包L/F令牌包DATA数据包握手包DATA数据包握手包令牌阶段令牌阶段或null主机集线器USB设备SSPLITINDATA0CSPLITININDATA0ACK1开始SPLIT2L/F事务3结束SPLIT高速传输低速/全速速传输L/F中断IN传输中的SPLIT事务处理null主机集线器USB设备SSPLITDATA0OUTCSPLITACKOUTDATA0ACK1开始SPLIT2L/F事务3结束SPLIT高速传输低速/全速速传输L/F中断OUT传输中的SPLIT事务处理OUTnull8.3.7 PRE事务处理主机发PRE令牌包（以全速）主机以低速发IN令牌包集线器在EOP后禁止该低速端口等待至少4个全速位时间设备以低速发数据包（无前导包）主机接收到数据包，返回握手包 （含前导包）低速IN事务处理过程nullEOP全速发送的前导包集线器使能低速端口低速发送的令牌包集线器禁止低速端口EOP低速发送的数据包EOP全速发送的前导包集线器使能低速端口低速发送的令牌包集线器禁止低速端口低速IN事务处理