和其他的一樣,，USB" title="USB">USB數據是由二進制數字串構成的,，首先數字串構成域(有七種)，域再構成包,，包再構成事務(IN,、OUT、SETUP),，事務最后構成傳輸(中斷傳輸,、并行傳輸、批量傳輸和控制傳輸),。下面簡單介紹一下域,、包、事務,、傳輸,，請注意他們之間的關系。

　　(一)域：是USB數據最小的單位,，由若干位組成(至于是多少位由具體的域決定),，域可分為七個類型：

　　1、同步域(SYNC),，八位,，值固定為0000 0001，用于本地時鐘與輸入同步

　　2,、標識域(PID),，由四位標識符+四位標識符反碼構成,，表明包的類型和格式" title="格式">格式，這是一個很重要的部分,，這里可以計算出,，USB的標識碼有16種，具體分類請看問題五,。

　　3,、地址域(ADDR)：七位地址，代表了設備在主機上的地址,，地址000 0000被命名為零地址,，是任何一個設備第一次連接到主機時,，在被主機配置,、枚舉前的默認地址，由此可以知道為什么一個USB主機只能接127個設備的原因,。

　　4,、端點域(ENDP)，四位,，由此可知一個USB設備有的端點數量最大為16個,。

　　5、幀號域(FRAM),，11位,，每一個幀都有一個特定的幀號，幀號域最大容量0x800,，對于同步傳輸有重要意義(同步傳輸為四種傳輸類型之一,，請看下面)。

　　6,、數據域(DATA)：長度為0~1023字節(jié),，在不同的傳輸類型中，數據域的長度各不相同,，但必須為整數個字節(jié)的長度

　　7,、校驗域(CRC)：對令牌包和數據包(對于包的分類請看下面)中非PID域進行校驗的一種方法，CRC校驗在通訊中應用很泛,，是一種很好的校驗方法,，至于具體的校驗方法這里就不多說，請查閱相關資料,，只須注意CRC碼的除法是模2運算,，不同于10進制中的除法。

　　(二)包：由域構成的包有四種類型,，分別是令牌包,、數據包,、握手包和特殊包，前面三種是重要的包,，不同的包的域結構不同,，介紹如下

　　1、令牌包：可分為輸入包,、輸出包,、設置包和幀起始包(注意這里的輸入包是用于設置輸入命令的，輸出包是用來設置輸出命令的,，而不是放據數的)

　　其中輸入包,、輸出包和設置包的格式都是一樣的：

　　SYNC+PID+ADDR+ENDP+CRC5(五位的校驗碼)

　　(上面的縮寫解釋請看上面域的介紹，PID碼的具體定義請看問題五)

　　幀起始包的格式：

　　SYNC+PID+11位FRAM+CRC5(五位的校驗碼)

　　2,、數據包：分為DATA0包和DATA1包,，當USB發(fā)送數據的時候，當一次發(fā)送的數據長度大于相應端點的容量時,，就需要把數據包分為好幾個包,，分批發(fā)送，DATA0包和DATA1包交替發(fā)送,，即如果第一個數據包是DATA0,，那第二個數據包就是DATA1。但也有例外情況,，在同步傳輸中(四類傳輸類型中之一),，所有的數據包都是為DATA0，格式如下：

　　SYNC+PID+0~1023字節(jié)+CRC16

　　3,、握手包：結構最為簡單的包,，格式如下

　　SYNC+PID

　　(注上面每種包都有不同類型的，USB1.1共定義了十種包,，具體請見問題五)

　　
(三)事務：分別有IN事務,、OUT事務和SETUP事務三大事務，每一種事務都由令牌包,、數據包,、握手包三個階段構成，這里用階段的意思是因為這些包的發(fā)送是有一定的時間先后順序的,，事務的三個階段如下：

　　1,、令牌包階段：啟動一個輸入、輸出或設置的事務

　　2,、數據包階段：按輸入,、輸出發(fā)送相應的數據

　　3、握手包階段：返回數據接收情況,，在同步傳輸的IN和OUT事務中沒有這個階段,，這是比較特殊的,。

　　事務的三種類型如下(以下按三個階段來說明一個事務)：

　　1、 IN事務：

　　令牌包階段——主機發(fā)送一個PID為IN的輸入包給設備,，通知設備要往主機發(fā)送數據;

　　數據包階段——設備根據情況會作出三種反應(要注意：數據包階段也不總是傳送數據的,，根據傳輸情況還會提前進入握手包階段)

　　1) 設備端點正常，設備往入主機里面發(fā)出數據包(DATA0與DATA1交替);

　　2) 設備正在忙,，無法往主機發(fā)出數據包就發(fā)送NAK無效包,，IN事務提前結束，到了下一個IN事務才繼續(xù);

　　3) 相應設備端點被禁止,，發(fā)送錯誤包STALL包,，事務也就提前結束了，總線進入空閑狀態(tài),。

　　握手包階段——主機正確接收到數據之后就會向設備發(fā)送ACK包,。

　　2、 OUT事務：

　　令牌包階段——主機發(fā)送一個PID為OUT的輸出包給設備,，通知設備要接收數據;

　　數據包階段——比較簡單,，就是主機會設備送數據,，DATA0與DATA1交替

　　握手包階段——設備根據情況會作出三種反應

　　1)設備端點接收正確,，設備往入主機返回ACK，通知主機可以發(fā)送新的數據,，如果數據包發(fā)生了CRC校驗錯誤,，將不返回任何握手信息;

　　2) 設備正在忙，無法往主機發(fā)出數據包就發(fā)送NAK無效包,，通知主機再次發(fā)送數據;

　　3) 相應設備端點被禁止，發(fā)送錯誤包STALL包,，事務提前結束,，總線直接進入空閑狀態(tài)。

　　3,、SETUT事務：

　　令牌包階段——主機發(fā)送一個PID為SETUP的輸出包給設備,，通知設備要接收數據;

　　數據包階段——比較簡單，就是主機會設備送數據,，注意,，這里只有一個固定為8個字節(jié)的DATA0包，這8個字節(jié)的內容就是標準的USB設備請求命令(共有11條,，具體請看問題七)

　　握手包階段——設備接收到主機的命令信息后,，返回ACK，此后總線進入空閑狀態(tài),，并準備下一個傳輸(在SETUP事務后通常是一個IN或OUT事務構成的傳輸)

　　(四)傳輸：傳輸由OUT,、IN、SETUP事務其中的事務構成,，傳輸有四種類型，中斷傳輸,、批量傳輸、同步傳輸,、控制傳輸，其中中斷傳輸和批量轉輸的結構一樣,，同步傳輸有最簡單的結構，而控制傳輸是最重要的也是最復雜的傳輸,。

　　1、中斷傳輸：由OUT事務和IN事務構成,，用于鍵盤、鼠標等HID設備的數據傳輸中

　　2,、批量傳輸：由OUT事務和IN事務構成,，用于大容量數據傳輸，沒有固定的傳輸速率,，也不占用帶寬,，當總線忙時，USB會優(yōu)先進行其他類型的數據傳輸,，而暫時停止批量轉輸。

　　3,、同步傳輸：由OUT事務和IN事務構成，有兩個特殊地方,，第一，在同步傳輸的IN和OUT事務中是沒有返回包階段的;第二,，在數據包階段所有的數據包都為DATA0

　　4、控制傳輸：最重要的也是最復雜的傳輸，控制傳輸由三個階段構成(初始設置階段,、可選數據階段、狀態(tài)信息步驟),，每一個階段可以看成一個的傳輸，也就是說控制傳輸其實是由三個傳輸構成的,，用來于USB設備初次加接到主機之后，主機通過控制傳輸來交換信息,，設備地址和讀取設備的描述符，使得主機識別設備,，并安裝相應的驅動程序，這是每一個USB開發(fā)者都要關心的問題,。

　　1、初始設置步驟：就是一個由SET事務構成的傳輸

　　2,、可選數據步驟：就是一個由IN或OUT事務構成的傳輸，這個步驟是可選的,，要看初始設置步驟有沒有要求讀/寫數據(由SET事務的數據包階段發(fā)送的標準請求命令決定)

　　3,、 狀態(tài)信息步驟：顧名思義，這個步驟就是要獲取狀態(tài)信息,，由IN或OUT事務構成構成的傳輸，但是要注意這里的IN和OUT事務和之前的INT和OUT事務有兩點不同：

　　1) 傳輸方向相反,，通常IN表示設備往主機送數據，OUT表示主機往設備送數據;在這里,，IN表示主機往設備送數據，而OUT表示設備往主機送數據,，這是為了和可選數據步驟相結合;

　　2) 在這個步驟里，數據包階段的數據包都是0長度的,，即SYNC+PID+CRC16

　　除了以上兩點有區(qū)別外,，其他的一樣，這里就不多說