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标题: 初涉USB，初学者USB入门总结（3）数据包阐述 [打印本页]

作者: arthur0561 时间: 2009-2-27 10:33
标题: 初涉USB，初学者USB入门总结（3）数据包阐述
对于USB传输大体有个概念，下一步就来看看到底USB上传的什么东西，以什么格式传数据，先不涉及端点的概念。 各种总线的数据传输都是以固定的层次协议进行的，USB当然也不例外。所谓的层次也只是个抽象的概念罢了，就是表达一种依附关系，上层要依赖与底层，上层以底层为基础，上层只需要关心自己的东西就行了，如果你还不明白，那就继续看，学习一个东西不可能一两句话说的明白一个点，需要全面了解后才能清楚各个点。 要实现两个机器（机器的范围比较广，可以是电脑，交换机，单片机）的通信总是要有一个载体才可以，对于机器当然是电平高低为载体，具体的说机器甲要告诉机器乙一件事情（比如说一条指令），那么机器甲可以通过一根线（串行数据总线）连到机器乙的一个IO口上，甲发送一个个的高低电平，乙固定时间检测自己的这个IO口，然后逐个记录下放到自己的缓冲里，这样乙就收到甲送的数据了。上述就是一个简单的数据链路层（计算机网络里这么叫）的描述，这一层要保证的就是甲发的每一位数据，乙都可以正确及时的接受，并且对在传输过程中出错的数据做出反应。其实比数据连路更底层的还有物理层，这就是真正的物理介质，对于机器就是电线了，数据就是电线上传输的电压,USB是用的四线，两个电源，两个数据线。 这里也打个比方，比如人与人进行交流，我们当然是通过说话了，物理层就是空气和传输的声波，数据链路层就是我们说的每一个字，物理层就是空气，负责把我们说的话转换成声波传给对方，数据链路层负责让对方能正确的听到每个字，如果听的不清可以告诉对方重新说一遍。 经过上述的两个底层，就可以保证每一位数据可以正确的传到对方那里去。下一步的工作当然是解析数据代表了什么，一般来说，数据都是以一串数为单位，一般称为一个包，机器间传输都是以一个包为单位传出，就像人们说话都是以一句话为单位输出一样。每一个包包含有许多位数据，这些数据又分段表示不同的意义，如图一，这是一个USB令牌阶段的包，Sync是同步数据（相当于说话时先打个招呼，告诉对方要跟他说话了），PID是包标示（告诉对方这个包是干什么用的），ADDR是对方的地址（叫对方的名字），ENDP是用端点几通讯（先不介绍这个），CRC5是校验位（判断这个包是否在传输中出错），EOP是包结束。 |--------------------------------------------------------| |   Sync  |  PID  |  ADDR  |  ENDP  |  CRC5  |  EOP      | |________________________________________________________|                         图一 USB的数据包又分为三种，一个是令牌包，一个是数据包，另一个是握手包。每一次的USB通讯事务处理都是以令牌包开头，告诉对方要跟谁说话，这句话是用来干嘛的。如果要求有数据传输，则下一步就是数据包，另外如果要求对方要有反馈，则会发出握手包。令牌包又简单的包括OUT，IN，STEP三种类型，OUT是用于主机告诉设备主机要向USB设备发送数据，IN是用于主机告诉设备要上传数据，而STEUP是用于主机向USB设备发送配置信息，在枚举过程中会用到。另外数据包和握手包的具体格式什么的，可以参照详细的协议。 可以看到在所以的通讯过程中，主机都是发起者，不管是主机发送数据到USB设备还是USB设备发送数据到主机，都必须收主机控制。图二为一次事务的过程             令牌阶段   ——》        数据阶段     ——》     握手阶段                                 图二 这个过程可以这样描述，甲和乙对话，甲是老板，乙是职员。第一节已经讲过了，乙面试就是枚举，在这个过程中，甲多段的发送STEP令牌包给乙，乙收到后如果要反馈数据，就发数据包给甲，甲正确接收后，跟甲握握手，表示这次对话成功。 乙被正式录取后，甲会分派任务（OUT），这时甲对乙说有任务给你（令牌阶段），然后乙就开始听，甲说你的任务就是记录数据并且上报（这段话就是数据包），乙说好的（握手包）。 乙开始正式工作，并且记录数据。过了一段时间，甲开始要求提交数据（IN），乙把数据报告给甲（数据阶段），甲说好（握手成功）。这里乙不能主动的去向老板汇报，只能被动的干活。 上面已经讲USB主机和设备间数据传输的过程，都是我个人理解，有不正确和不到位的大家提出，方便初学者理解，谢谢··

作者: omlarn 时间: 2009-2-27 10:42
标题: 谢谢楼主的讲解。

作者: clizhi 时间: 2009-3-1 20:39
标题: 谢谢楼主
一路找过来了。谢谢

作者: and 时间: 2009-3-9 14:35
标题: 谢谢！！
:)

作者: llllwwww 时间: 2009-3-28 13:12
标题: 学过数据通信的一看协议就了解了，USB就是数据通信

作者: diylbl 时间: 2009-3-28 21:38
标题: 谢谢！！

作者: oyggj 时间: 2009-3-30 22:13
标题: 好东西
不错，楼主继续啊。

作者: fanfeixing 时间: 2009-4-29 14:47
标题: 谢谢楼主了，现在正在学习这个东西

作者: encijia 时间: 2009-5-4 10:25
标题: 路过，顶一下楼主
资料先保存，慢慢学习

作者: kvfch 时间: 2009-5-11 17:03
标题: 谢谢LZ，学习了！

作者: ytmkkk1986 时间: 2009-9-24 11:07
顶好！

作者: mugenmmx 时间: 2009-9-28 13:21
自己定过通讯协议，又写过通讯程序的话，这种事情太容易理解了哈哈！

作者: stu20042702 时间: 2009-10-22 11:08
学习了

作者: stu20042702 时间: 2009-10-22 11:20
学习了:)

作者: ren35240039 时间: 2009-10-27 16:38
你好，我想问问，STEUP包是主机系统自动发出和处理的还是要自己写的上位机来控制，谢谢

作者: arthur0561 时间: 2009-10-28 13:36
STEUP包是主机自动发的，与之有点关系的就是PC驱动程序部分。下位机做相应处理即可。

作者: shanyao 时间: 2009-11-28 11:04
这个网上一大堆的
说的不一样的才有看头

作者: canghai21 时间: 2009-11-28 12:14
恩，挺酷！

作者: Dongfangyuxiao 时间: 2009-11-28 15:29
很形象。
技术就是从生活中来，回到生活中去。

作者: lijun1986 时间: 2009-12-2 14:35
图在哪里？？？

作者: DM_man 时间: 2009-12-3 19:36
学习中

作者: 飞翔的猪 时间: 2010-8-24 14:57
谢谢谢谢了，收藏了

作者: yalingcat 时间: 2010-8-24 14:59
谢谢分享

作者: adofu2008 时间: 2010-8-31 15:03
讲的很对，支持一下

作者: MCUU 时间: 2010-9-9 20:09
能用日常生活的事情解析就是很大的进步~！

作者: yiwang0901 时间: 2010-9-10 13:48
我学了了好几天，你这一会就讲清楚了，lz 太厉害了

作者: haiping0823 时间: 2010-10-4 21:44
终于找到适合我的东西了.

作者: jackoyan 时间: 2010-10-9 12:03
非常不错，学习了！

作者: liumin3603 时间: 2010-10-9 15:53
问一下 USB HUB最多支持127 个设备怎么来的怎么不是255个

作者: mingboal 时间: 2010-10-16 23:41
楼主写的太好了，把深奥的道理说得浅显易懂

作者: tominator 时间: 2010-10-29 15:19
楼主讲解的真好，谢谢哈:)

作者: iloveqinqin 时间: 2010-10-29 15:27
学习了

作者: xty_seven 时间: 2010-11-3 19:51
不知道怎么看到usb上传的内容，望指教。是不是有专门的软件啊？

作者: yangtianzhi 时间: 2010-11-8 16:08
通俗易懂！

作者: aagreen0514 时间: 2010-12-12 12:20
呵呵学习了

作者: Messia 时间: 2010-12-12 12:31
收藏下

作者: 生化分析仪 时间: 2011-1-19 10:37
挺通俗的，顶一下

作者: chengsf12345 时间: 2011-3-9 12:21
不错

作者: zwy65182899 时间: 2011-8-9 09:10
路过

作者: hyfw 时间: 2011-8-17 18:31
:handshake顶一下！

作者: a6482546 时间: 2011-10-31 11:21
楼主说得通俗易懂..感谢楼主.!
让那些说啥都搞专业术语的人出书去吧..

作者: lilihua0721 时间: 2011-11-9 19:07
好

作者: 回到从前 时间: 2011-11-29 17:16
mark一下，继续学习！

作者: wy17416 时间: 2011-12-20 20:19
正在学习中
谢谢！

作者: maomao2126 时间: 2012-1-5 12:35
不错，顶起

作者: 菜鸟-轩 时间: 2012-1-10 19:55
楼主很给了呀！！谢谢哈！！

作者: fushaoguang999 时间: 2012-9-1 18:40
:victory:

作者: tan1990 时间: 2012-9-19 16:52
学习了，呵呵。。刚想学习USB方面的东西！

作者: shanjiong 时间: 2012-11-20 19:09
很好不错

作者: limei151314 时间: 2013-2-21 14:24
楼主解释的很通俗，看了就明白了，解决了我这一头的雾水，谢谢

作者: arm菜鸟人 时间: 2013-2-24 19:33
很形象，慢慢学习。

作者: arm菜鸟人 时间: 2013-2-25 11:41
问一下， USB OUT包 IN包 STEP包都是相对主机来说的吗？ USBDev所说的 OUT包还是从主机来数据所以是读端点。
求解。

作者: zhangyongdzgcs 时间: 2013-3-2 22:30
写的不错，语言生动具体，例子也说得比巧妙，很易看懂，谢谢你的分享

作者: sheep0736 时间: 2013-6-18 09:19
.谢谢楼主
一路找过来了。谢谢

作者: xiaox314 时间: 2013-7-3 11:30

作者: yaweq 时间: 2013-9-20 16:20
正在学习中，USB好像比较复杂呢

作者: martin0221 时间: 2013-10-1 23:15
顶一个，谢谢楼主分享！

作者: woshansi 时间: 2014-1-31 13:22
还不是很明白，我在学习中，下面看lz的下一篇

作者: lh2008xp 时间: 2014-11-17 16:47
mark学习中

作者: chansoncc 时间: 2014-11-18 10:07
不错，学些了。

作者: weisy5 时间: 2014-11-21 09:06
学习了感谢楼主的讲解！有点大话USB的感觉！通俗易懂。

作者: 明月夜夜风吹 时间: 2017-6-9 17:17
不错，写得很通俗

作者: 天有多高 时间: 2017-6-14 17:23
顶下

作者: zhangxq957 时间: 2017-12-17 18:40

通俗易懂，楼主威武

作者: lgl63167048 时间: 2017-12-26 11:33
谢谢楼主

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