USB封包格式
通過上述的3個封包,即可組成一個數(shù)據(jù)交易。當然,這即是54233的第4個數(shù)字:3。
對于高速設備,為了改善NAK的機制,特別支持了NYET握手封包。這是由于當數(shù)據(jù)已經傳輸至總線時,通過NAK這個OUT數(shù)據(jù)交易的動作是不夠的。況且若是在總線上存在著高頻率的NAK傳輸過程,將會使得整個總線逐漸地被拖累,帶寬被分享掉。此時,高速設各就可以使用特殊的PING封包(稍后會提及)來詢問,是否接收器還有緩沖區(qū)空間來接收OUT數(shù)據(jù)交易。如果設各以ACK來響應,那么傳送器就會安排
OUT傳輸。反之,如果響應的是NYET,那么傳送器就會以PING封包來查詢。如此,總線上就會有最佳的使用率。
5.特殊封包
總共包含了4個特殊封包(PRE、ERR、SPLIT與PING)。其中,一個僅使用在低速設備,一個僅使用在高速設各,其余兩個則是針對當?shù)退倩蚴侨僭O備連接上USB 2.0集線器后,再以高速的方式與主機通信時,才會用到。
?。?)PRE封包
這個特殊前置(Special Preamble,PRE)封包擁有獨自的PID類型名稱PRE,其僅適用于主機想要從高速傳輸變成低速傳輸時所送出來的情形。也就是主機對于下端端口送出低速封包與低速設備通信之前,所必須先送出的PRE封包。在該PRE封包中,包含了前置碼以告訴集線器,下一個封包是低速。如此,集線器將會以即將接上的低速設備開始執(zhí)行通信的工作。此時,PRE封包會放在導引至低速設各的所有令牌、數(shù)據(jù)以及握手封包之前。而高速設各是將PRE以SPLIT封包來加以編碼,因此不會重復地送出。對于原本已是低速的設備來說,不需要PRE封包。這種格式如下所列,僅包含兩個8位的數(shù)據(jù)域:SYNC與PRE。
?。?)PING封包
僅存于高速設備所使用的特殊封包是PING封包。主機會送出PING封包來找出是否高速設各端點在以批量或是包含以多個數(shù)據(jù)封包的控制傳輸來送出下一個數(shù)據(jù)封包之前,是否為忙碌的狀態(tài)。這是由于傳統(tǒng)的USB數(shù)據(jù)交易時,若常以NAK來響應批量或控制的OUT傳輸,通常都會導致浪費太多的帶寬。因此,為了減少高速或控制的OUT端點的損失,USB 2.0新增了PING封包。一旦批量或控制傳輸?shù)腛UT數(shù)據(jù)交易被NAK響應后,主機控制器將會使用PING封包來查詢高速非周期性的端點是否有足夠的內存來接收wMaxPacketSize大小容量的數(shù)據(jù)。如果此端點具有足夠的緩沖區(qū)來使用,就以ACK來響應之;反之,繼續(xù)以NAK響應為止。
此外,高速非周期性的OUT端點也可以使用NYET來加以響應,以通知主機所要加載的數(shù)據(jù)是可以接收的,但是端點沒有足夠的內存。此時,主機會使用PING令牌,直到端點表示了針對下一個OUT數(shù)據(jù)交易,已有足夠的緩沖區(qū)內存。
?。?)SPLIT封包
SPILIT封包定義了令牌封包為分割數(shù)據(jù)交易(split transactIon)的一部分。為了最佳地使用總線時間,USB 2.0主機與集線器會以高速來送出低速與全速的通信數(shù)據(jù)。至于為什么需要分割數(shù)據(jù)交易呢?這是由于當主機開始傳輸一個針對低速或是全速的設各所預定的數(shù)據(jù)交易時,那么最接近設備的2.0集線器就有責任去實現(xiàn)與此設各的數(shù)據(jù)交易。此外,也負責存儲任何回傳的數(shù)據(jù)或是狀態(tài)信息,以及以一個或是兩個稍后的數(shù)據(jù)交易來加以回報回去。如此,整個總線就無須去針對實現(xiàn)一個低速的交易來持續(xù)地等待。而這個介于集線器與主機之間的特殊數(shù)據(jù)交易,就稱之為分割數(shù)據(jù)交易。
?。?)ERROR甚寸包
這個封包僅使用在分割數(shù)據(jù)交易時。2.0集線器會使用該封包并以低速或全速的數(shù)據(jù)交易來回報一個錯誤給主機。在此,讀者是否發(fā)現(xiàn)該PID碼值與PRE PID碼值是一樣的。但是其中,最大的差異是前者是應用在設各與集線器上,另一個則是應用在主機上。也即是集線器不會送出PRE封包給主機或是ERR封包給設各。
以下,將這些封包格式與字段等加以匯整,如表所列,并列出各個字段與其目的。
表 封包與字段之間的關系
續(xù)表
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