usb2.0 协议层 (中文版).pdf

USB 2.0协议层是USB通信的核心组成部分，它定义了设备和主机之间数据传输的规范。这一章深入解析了协议层的各个关键元素，包括位定序、同步字段、包字段格式以及包标识符等。 **位定序**是USB通信的基础，它规定数据在总线上按从低位到高位的顺序传输。这种LSb（最低有效位）优先的规则确保了数据的正确接收。在描述中，位的顺序从左到右对应于它们在总线上传输的顺序。 **同步字段**是每个包的开头，它的作用是使接收端的时钟与传输数据对齐。在全速/低速模式下，同步字段为8字节，而在高速模式下则为32字节。同步字段的最后两位标志着包标识符（PID）的开始，是同步和错误检测的关键。 **包字段格式**包括了标记、数据和握手包的详细结构。每个包都有包开始分隔符（PSD）和包结束分隔符（EOP）。包标识符（PID）紧随同步字段之后，由4位的包类型字段和4位的校验字段组成。PID定义了包的类型，如数据传输的方向（IN或OUT）、握手信号（ACK、NAK等）以及控制传输的特殊命令。 **包标识符校验**是通过取反的方式进行，确保了PID的正确解码。如果校验失败或解码出未知的PID值，接收端会忽略该包，防止错误的数据处理。表8-1列出了各种PID类型及其编码，涵盖了标记、数据和握手包的各种情况，比如DATA0和DATA1用于交替奇偶校验，ACK和NAK则表示接收方的确认或否定响应。 此外，还提到了**高速网络侦测协议**，这是USB 2.0高速模式下的一个重要特性，用于同步高速设备并处理网络干扰和超时问题。高速模式下的数据包还有专门的格式，如宽带同步传输帧和分段传输数据包，这些都涉及到更复杂的位编码和错误恢复机制。 USB 2.0协议层的这一章详细阐述了数据在USB总线上的传输方式，包括如何同步、编码、校验和错误处理，这些都是USB设备能够可靠通信的关键。理解这些概念对于设计和调试USB系统至关重要。