[应用方案]

USB通讯协议 && 数据传输

[复制链接]
1227|27
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
Creas_Tall|  楼主 | 2019-5-28 22:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.包(packet)
包是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,同步字段(sync)、包标识符(PID)、数据字段、CRC和包结尾字段(EOP)。

包类型(由PID区分):
令牌:OUT   IN  SOF  SETUP
数据:DATA0  DATA1
握手:ACK  NAK  STALL
特殊:PRE

使用特权

评论回复

相关帖子

Creas_Tall|  楼主 | 2019-5-28 22:16 | 显示全部楼层
2.事务(transaction)
USB系统上一次接收或发送的处理过程称为事务。事务处理的类型有:输入事务,输出事务,设置事务,帧开始,帧结尾
还有一个特殊的事务类型:拆分事务(split transaction),用来支持高速hub上连接低速或全速设备。这种特殊事务类型只是和host和hub有关,但是对设备是透明的。

使用特权

评论回复
Creas_Tall|  楼主 | 2019-5-28 22:16 | 显示全部楼层
3.传输
控制传输、中断传输、批量传输、等时传输

所有的四种传输方式都由上面的事务来处理,也就是说传输由不同类型的事务组成,事务由不同类型的包的收发组成

使用特权

评论回复
Creas_Tall|  楼主 | 2019-5-28 22:17 | 显示全部楼层
包传送和frame的关系?帧(frame)和微帧(microframe)
USB总线上的传输由帧组成。
低速或全速设备通过帧来传送,周期1ms
高速设备通过微帧,周期125us

host每1ms产生SOF包(相当于微帧的时候是每8个微帧产生一个SOF包)
一个帧可以包含多个事务。每N个帧总线会分配带宽给中断传输或是等时传输

可以这么理解:总线时隙分成一个个帧,每个帧里面由事务组成。host controller的作用就是根据传输类型合理分配这些事务在总线上的调度。

使用特权

评论回复
Creas_Tall|  楼主 | 2019-5-28 22:19 | 显示全部楼层
USB  最主要的的是要理解   USB主机发送命令给设备,设备要对主机的命令进行响应, USB通讯的基本单位为 “包”   理解好“包”这个概念是学习USB的关键所在。
包有如下分类:
分别是令牌包、数据包、握手包和特殊包(其实是由PID决定的)
令牌包:可分为输入包、输出包、设置包和帧起始包(注意这里的输入包是用于设置输入命令的,输出包是用来设置输出命令的,而不是放据数的)其中输入包、输出包和设置包的格式都是一样的:
SYNC+PID+ADDR+ENDP+CRC5(五位的校验码)
帧起始包:
SYNC+PID+11位FRAM+CRC5(五位的校验码)
数据包:分为DATA0包和DATA1包,当USB发送数据的时候,当一次发送的数据长度大于相应端点的容量时,就需要把数据包分为好几个包,分批发送,DATA0包和DATA1包交替发送,即如果第一个数据包是DATA0,那第二个数据包就是DATA1。但也有例外情况,在同步传输中(四类传输类型中之一),所有的数据包都是为DATA0,格式如下:
SYNC+PID+0~1023字节+CRC16
握手包:结构最为简单的包,格式如下
SYNC+PID

使用特权

评论回复
Creas_Tall|  楼主 | 2019-5-28 22:19 | 显示全部楼层
下面举几个例子来说明USB的通讯过程:
1:主机想要向设备传送一串数据。 过程如下:
(1)   主机向从机发送 “令牌包”,令牌包的类型为输出包,表示主机要向从机发送数据了。
(2)   主机向从机发送完令牌以后,USB处理器件根据发送的令牌,会将中断状态寄存器标志置位,从机CPU通过查询USB处理器件的中断状态寄存器,对主机的令牌包进行响应
(3)   从机判别出中断类型,于是,准备从主机接收数据。
(4)   从机准备好了,于是主机开始发送“数据包” 这时,USB处理器件会自动将从主发送过来的数据放如它的内部缓冲区内,接收完这个数据包后,从机向主机发送“应答包”  
这就是一个完整的通讯过程。

使用特权

评论回复
Creas_Tall|  楼主 | 2019-5-28 22:19 | 显示全部楼层
由以上可以看出,USB若是想要传送数据,那么主机必须先发一个 IN 或OUT的令牌包,然后发送DATA0,或DATA1数据包。
简单的用现实生活中的事件进行描述:  老板想让员工去做一件事情,老板 先会发出命令,告诉要做什么事情,员工准备好以后呢,老板再把做这件事情的经费发放给员工,当员工把发放的经费清点以后,发现数目正确,他会给老板一个回应信息,告诉老板,钱已经收到了,而且数目正确。
老板想让员工做的事:  对应USB通讯里的令牌包。
老板想要发放的经费:  对应USB通讯里的数据包。
员工给老板的回应:    对应USB通讯里的握手包。

使用特权

评论回复
Creas_Tall|  楼主 | 2019-5-28 22:20 | 显示全部楼层
这里尤其需要注意一个问题就是:
USB主机向设备发送令牌包的时候,接收令牌是有USB器件来完成的,而不是有从机CPU来完成的,如主机发送一个如下的令牌:
SYNC+PID+ADDR+ENDP+CRC5
USB器件回根据PID的类型来判断是哪种类型的令牌 根据ADDR的值来判断是否是和自己通讯,根据ENDP的值来判断是和哪个端点进行通讯,根据校验来判断,数据传送是否无误。根据以上的令牌包信息,USB器件会将其内部的中断状态寄存器相应的位置位,从机CPU可以查询这个中断状态寄存器来进行相应的操作。

使用特权

评论回复
xujunyi3611| | 2019-5-31 20:46 | 显示全部楼层
支持下,谢谢分享!

使用特权

评论回复
kkzz| | 2019-6-3 17:30 | 显示全部楼层
使用的是什么usb通信呢   

使用特权

评论回复
hudi008| | 2019-6-3 17:31 | 显示全部楼层
没有相关的代码吗?   

使用特权

评论回复
lzmm| | 2019-6-3 17:32 | 显示全部楼层
没有硬件设计吗   

使用特权

评论回复
minzisc| | 2019-6-3 17:32 | 显示全部楼层
代码最好公开一下      

使用特权

评论回复
selongli| | 2019-6-3 17:32 | 显示全部楼层
传输速度怎么样   

使用特权

评论回复
fentianyou| | 2019-6-3 17:33 | 显示全部楼层
cypress这个很不错   

使用特权

评论回复
xiaoyaodz| | 2019-6-3 17:33 | 显示全部楼层
USB 转串口常用三种芯片 FT232、PL2303、CH340   

使用特权

评论回复
febgxu| | 2019-6-3 17:33 | 显示全部楼层
CH375: 通用USB接口芯片   

使用特权

评论回复
pixhw| | 2019-6-3 17:34 | 显示全部楼层
CH9350?                  

使用特权

评论回复
minzisc| | 2019-6-3 17:34 | 显示全部楼层
使用的usb哪款通信芯片   

使用特权

评论回复
kkzz| | 2019-6-3 17:34 | 显示全部楼层
通信的效果怎么样   

使用特权

评论回复
发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

24

主题

181

帖子

1

粉丝