《usb的hid通信協(xié)議》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、USB事務(wù)處理是主機(jī)和設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝?，由一系列具有特定格式的信息包組成。因此，要了解完整的USB通信協(xié)議，必須從USB的信息傳輸單元包及其數(shù)據(jù)域談起。通過(guò)由下而上，從簡(jiǎn)單至復(fù)雜的通信協(xié)議單位組成各種復(fù)雜的通信協(xié)議，進(jìn)而構(gòu)建出完整的通信協(xié)議。16.4.1包包（Packet）是USB系統(tǒng)中信息傳輸?shù)幕締卧?，所有?shù)據(jù)都是經(jīng)過(guò)打包后在總線(xiàn)上傳輸?shù)?。首先了解一下包的組成。USB包由五部分組成，即同步（SYNC）字段、包標(biāo)識(shí)符（PID）字段、數(shù)據(jù)字段、循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）字段和包結(jié)尾（EOP）字段，包的基本格式如下：同步字段（SYN

2、C）PID字段數(shù)據(jù)字段CRC字段包結(jié)尾字段（EOP）在USB的數(shù)據(jù)傳輸中，所有的傳輸包都起始于SYNC，接著是PID，后面是包中所包含的數(shù)據(jù)信息，接下來(lái)是用來(lái)檢測(cè)包中數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的循環(huán)冗余校驗(yàn)信息，最后以包結(jié)尾作為結(jié)束標(biāo)志。下面我們將一一介紹每個(gè)字段。1．同步（SYNC）字段SYNC字段由8位組成，作為每個(gè)數(shù)據(jù)信息包的前導(dǎo)。顧名思義，它是用來(lái)產(chǎn)生同步作用的，目的是使USB設(shè)備與總線(xiàn)的包傳輸率同步，它的數(shù)值固定為00000001。2．包標(biāo)識(shí)符（PID）字段PID字段是緊隨在SYNC字段后面，用來(lái)表示數(shù)據(jù)信息包的類(lèi)型。在USB協(xié)議中，根據(jù)PID

3、的不同，USB包有著不同的類(lèi)型，分別表示具有特定的意義。如下所示：PID0PID1PID2PID3包標(biāo)識(shí)符長(zhǎng)度為一個(gè)字節(jié)（8個(gè)數(shù)據(jù)位），由4個(gè)位的包類(lèi)型字段和4個(gè)位的校驗(yàn)字段構(gòu)成。PID是USB包類(lèi)型的唯一標(biāo)志，USB主機(jī)和USB設(shè)備在接收到包后，必須首先對(duì)包標(biāo)識(shí)符解碼得到包的類(lèi)型，并判斷其意義從而做出下一個(gè)反應(yīng)。包標(biāo)識(shí)符中的校驗(yàn)字段是通過(guò)對(duì)類(lèi)型字段的每個(gè)位求反碼產(chǎn)生的，它是用來(lái)對(duì)包類(lèi)型字段進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)用的，旨在保證對(duì)包的標(biāo)識(shí)符譯碼的可靠性，如果4個(gè)檢驗(yàn)位不是它們各自的類(lèi)型位的反碼，則說(shuō)明標(biāo)識(shí)符中的信息有錯(cuò)誤。表16-2中列出了信息包的

4、類(lèi)型，包括令牌、數(shù)據(jù)、握手或特殊四種信息包類(lèi)型。為簡(jiǎn)化對(duì)USB的認(rèn)識(shí)，有關(guān)高速傳輸?shù)牟糠譀](méi)有在表中列出。?3．?dāng)?shù)據(jù)字段在USB包中，數(shù)據(jù)字段是用來(lái)攜帶主機(jī)與設(shè)備之間要傳遞的信息，其內(nèi)容和長(zhǎng)度根據(jù)包標(biāo)識(shí)符、傳輸類(lèi)型的不同而各不相同。并非所有的USB包都必須有數(shù)據(jù)字段，例如握手包、專(zhuān)用包和SOF令牌包就沒(méi)有數(shù)據(jù)字段。在USB包中，數(shù)據(jù)字段可以包含設(shè)備地址、端點(diǎn)號(hào)、幀序列號(hào)以及數(shù)據(jù)等內(nèi)容。在總線(xiàn)傳輸中，總是首先傳輸字節(jié)的最低位，最后傳輸字節(jié)的最高位。(1)設(shè)備地址（ADDR）數(shù)據(jù)域ADDR數(shù)據(jù)域由7位組成，可用來(lái)尋址多達(dá)127個(gè)外圍設(shè)備。(2

5、)端點(diǎn)（ENDP）數(shù)據(jù)域ENDP數(shù)據(jù)域由4位組成。通過(guò)這4個(gè)位最多可尋址出32個(gè)端點(diǎn)。這個(gè)ENDP數(shù)據(jù)域僅用在IN、OUT與SETUP令牌信息包中。對(duì)于慢速設(shè)備可支持端點(diǎn)0以及端點(diǎn)1作為中斷傳輸模式，而全速設(shè)備則可以擁有16個(gè)輸入端點(diǎn)（IN）與16個(gè)輸出端點(diǎn)（OUT）共32個(gè)端點(diǎn)。(3)幀序列號(hào)當(dāng)USB令牌包的PID為SOF時(shí)，其數(shù)據(jù)字段必須為11位的幀序列號(hào)。幀序列號(hào)由主機(jī)產(chǎn)生，且每個(gè)數(shù)據(jù)幀自動(dòng)加一，最大數(shù)值為0x7FF。當(dāng)幀序列號(hào)達(dá)到最大數(shù)時(shí)將自動(dòng)從0開(kāi)始循環(huán)。(4)數(shù)據(jù)它僅存于DATA信息包內(nèi)，根據(jù)不同的傳輸類(lèi)型，擁有不同的字節(jié)大

6、小，從0到1023字節(jié)（實(shí)時(shí)傳輸）。4．循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）字段根據(jù)不同的信息包類(lèi)型，CRC數(shù)據(jù)域由不同數(shù)目的位所組成。其中重要的數(shù)據(jù)信息包采用CRC16的數(shù)據(jù)域（16個(gè)位），而其余的信息包類(lèi)型則采用CRC5的數(shù)據(jù)域（5個(gè)位）。其中的循環(huán)冗余碼校驗(yàn)CRC，是一種錯(cuò)誤檢測(cè)技術(shù)。由于數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)，有時(shí)候會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，因此CRC可根據(jù)數(shù)據(jù)算出一個(gè)校驗(yàn)值，然后依此判斷數(shù)據(jù)的正確性。5．包結(jié)尾（EOP）字段包的發(fā)送方在包的結(jié)尾發(fā)出包結(jié)尾信號(hào)。它表現(xiàn)為差分線(xiàn)路的兩根數(shù)據(jù)線(xiàn)保持2比特低位時(shí)間和1比特空閑位時(shí)間。USB主機(jī)根據(jù)EOP判斷數(shù)據(jù)包的結(jié)束。1

7、6.4.2信息包格式根據(jù)信息包所實(shí)現(xiàn)的功能，其可以分為3種類(lèi)型：令牌包、數(shù)據(jù)包和握手包。其中，令牌包定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)念?lèi)型，數(shù)據(jù)包中含有需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，握手包指明了數(shù)據(jù)接收是否成功。1．令牌（token）包在USB系統(tǒng)中，只有主機(jī)才能發(fā)出令牌包。令牌包定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)念?lèi)型，它是事務(wù)處理的第一階段。令牌包格式如下：8位8位7位4位5位SYNCPIDADDRENDPCRC5令牌包中較為重要的是SETUP、IN和OUT這三個(gè)令牌包。它們用來(lái)在根集線(xiàn)器和設(shè)備端點(diǎn)之間建立數(shù)據(jù)傳輸。一個(gè)IN包用來(lái)建立一個(gè)從設(shè)備到根集線(xiàn)器的數(shù)據(jù)傳送，一個(gè)OUT包用來(lái)建

8、立從根集線(xiàn)器到設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。IN包和OUT包可以對(duì)任何設(shè)備上的任何端點(diǎn)編址。一個(gè)SETUP包是一個(gè)OUT包的特殊情形，它是“高優(yōu)先級(jí)的”，也就是說(shuō)設(shè)備必須接受它，即使設(shè)備正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸操作的過(guò)程中也要對(duì)