USB的四種傳輸類(lèi)型

1. 控制傳輸：
控制傳輸是一種可靠的雙向傳輸，一次控制傳輸可分為三個(gè)階段。第一階段為從HOST到Device的SETUP事務(wù)傳輸，這個(gè)階段指定了此次控制傳輸?shù)恼?qǐng)求類(lèi)型；
第二階段為數(shù)據(jù)階段，也有些請(qǐng)求沒(méi)有數(shù)據(jù)階段；第三階段為狀態(tài)階段，通過(guò)一次IN/OUT 傳輸表明請(qǐng)求是否成功完成。
控制傳輸通過(guò)控制管道在應(yīng)用軟件和 Device 的控制端點(diǎn)之間進(jìn)行，控制傳輸過(guò)程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是有格式定義的，USB 設(shè)備或主機(jī)可根據(jù)格式定義解析獲得的數(shù)據(jù)含義。
其他三種傳輸類(lèi)型都沒(méi)有格式定義。
控制傳輸對(duì)于最大包長(zhǎng)度有固定的要求。對(duì)于高速設(shè)備該值為 64Byte；對(duì)于低速設(shè)備該值為 8；全速設(shè)備可以是 8或 16或 32或 64。
最大包長(zhǎng)度 表征了一個(gè)端點(diǎn)單次接收/發(fā)送數(shù)據(jù)的能力，實(shí)際上反應(yīng)的是該端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Buffer 的大小。Buffer 越大，單次可接收/發(fā)送的數(shù)據(jù)包越大，反之亦反。
當(dāng)通過(guò)一個(gè)端點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，若數(shù)據(jù)的大小超過(guò)該端點(diǎn)的最大包長(zhǎng)度時(shí)，需要將數(shù)據(jù)分成若干個(gè)數(shù)據(jù)包傳輸，并且要求除最后一個(gè)包外，所有的包長(zhǎng)度均等于該最大包長(zhǎng)度。
這也就是說(shuō)如果一個(gè)端點(diǎn)收到/發(fā)送了一個(gè)長(zhǎng)度小于最大包長(zhǎng)度的包，即意味著數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。
控制傳輸在訪(fǎng)問(wèn)總線(xiàn)時(shí)也受到一些限制，如：
a. 高速端點(diǎn)的控制傳輸不能占用超過(guò) 20%的微幀，全速和低速的則不能超過(guò) 10%。
b. 在一幀內(nèi)如果有多余的未用時(shí)間，并且沒(méi)有同步和中斷傳輸，可以用來(lái)進(jìn)行控制傳輸。

2. 中斷傳輸：
中斷傳輸是一種輪詢(xún)的傳輸方式，是一種單向的傳輸，HOST通過(guò)固定的間隔對(duì)中斷端點(diǎn)進(jìn)行查詢(xún)，若有數(shù)據(jù)傳輸或可以接收數(shù)據(jù)則返回?cái)?shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)，否則返回NAK，表示尚未準(zhǔn)備好。
中斷傳輸?shù)难舆t有保證，但并非實(shí)時(shí)傳輸，它是一種延遲有限的可靠傳輸，支持錯(cuò)誤重傳。
對(duì)于高速/全速/低速端點(diǎn)，最大包長(zhǎng)度分別可以達(dá)到1024/64/8 Bytes。
高速中斷傳輸不得占用超過(guò) 80%的微幀時(shí)間，全速和低速不得超過(guò) 90%。
中斷端點(diǎn)的輪詢(xún)間隔由在端點(diǎn)描述符中定義，全速端點(diǎn)的輪詢(xún)間隔可以是1~255mS，低速端點(diǎn)為10~255mS，高速端點(diǎn)為(2interval-1)*125uS，其中 interval取 1到 16之間的值。
除高速高帶寬中斷端點(diǎn)外，一個(gè)微幀內(nèi)僅允許一次中斷事務(wù)傳輸，高速高帶寬端點(diǎn)最多可以在一個(gè)微幀內(nèi)進(jìn)行三次中斷事務(wù)傳輸，傳輸高達(dá) 3072 字節(jié)的數(shù)據(jù)。
所謂單向傳輸，并不是說(shuō)該傳輸只支持一個(gè)方向的傳輸，而是指在某個(gè)端點(diǎn)上該傳輸僅支持一個(gè)方向，或輸出，或輸入。如果需要在兩個(gè)方向上進(jìn)行某種單向傳輸，需要占用兩個(gè)端點(diǎn)，
分別配置成不同的方向，可以擁有相同的端點(diǎn)編號(hào)。

3. 批量傳輸：
批量傳輸是一種可靠的單向傳輸，但延遲沒(méi)有保證，它盡量利用可以利用的帶寬來(lái)完成傳輸，適合數(shù)據(jù)量比較大的傳輸。
低速 USB 設(shè)備不支持批量傳輸，高速批量端點(diǎn)的最大包長(zhǎng)度為 512，全速批量端點(diǎn)的最大包長(zhǎng)度可以為 8、16、32、64。
批量傳輸在訪(fǎng)問(wèn) USB 總線(xiàn)時(shí)，相對(duì)其他傳輸類(lèi)型具有最低的優(yōu)先級(jí)，USB HOST 總是優(yōu)先安排其他類(lèi)型的傳輸，當(dāng)總線(xiàn)帶寬有富余時(shí)才安排批量傳輸。
高速的批量端點(diǎn)必須支持PING 操作，向主機(jī)報(bào)告端點(diǎn)的狀態(tài)，NYET 表示否定應(yīng)答，沒(méi)有準(zhǔn)備好接收下一個(gè)數(shù)據(jù)包，ACK 表示肯定應(yīng)答，已經(jīng)準(zhǔn)備好接收下一個(gè)數(shù)據(jù)包。

4. 同步傳輸：
同步傳輸是一種實(shí)時(shí)的、不可靠的傳輸，不支持錯(cuò)誤重發(fā)機(jī)制。只有高速和全速端點(diǎn)支持同步傳輸，高速同步端點(diǎn)的最大包長(zhǎng)度為 1024，低速的為 1023。
除高速高帶寬同步端點(diǎn)外，一個(gè)微幀內(nèi)僅允許一次同步事務(wù)傳輸，高速高帶寬端點(diǎn)最多可以在一個(gè)微幀內(nèi)進(jìn)行三次同步事務(wù)傳輸，傳輸高達(dá) 3072 字節(jié)的數(shù)據(jù)。
全速同步傳輸不得占用超過(guò) 80%的幀時(shí)間，高速同步傳輸不得占用超過(guò) 90%的微幀時(shí)間。同步端點(diǎn)的訪(fǎng)問(wèn)也和中斷端點(diǎn)一樣，有固定的時(shí)間間隔限制。
在主機(jī)控制器和 USBHUB 之間還有另外一種傳輸——分離傳輸（SplitTransaction），它僅在主機(jī)控制器和 HUB之間執(zhí)行，通過(guò)分離傳輸，可以允許全速/低速設(shè)備連接到高速主機(jī)。
分離傳輸對(duì)于USB 設(shè)備來(lái)說(shuō)是透明的、不可見(jiàn)的。
分離傳輸：顧名思義就是把一次完整的事務(wù)傳輸分成兩個(gè)事務(wù)傳輸來(lái)完成。其出發(fā)點(diǎn)是高速傳輸和全速/低速傳輸?shù)乃俣炔幌嗟?，如果使用一次完整的事?wù)來(lái)傳輸，勢(shì)必會(huì)造成比較長(zhǎng)的等待時(shí)間，
從而降低了高速 USB 總線(xiàn)的利用率。通過(guò)將一次傳輸分成兩此，將令牌（和數(shù)據(jù)）的傳輸與響應(yīng)數(shù)據(jù)（和握手）的傳輸分開(kāi)，這樣就可以在中間插入其他高速傳輸，從而提高總線(xiàn)的利用率。

責(zé)任編輯：PSY

原文標(biāo)題：USB的四種傳輸類(lèi)型

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