第八章 协议层
这章从字段（Field）和包（Packet）的定义开始，从底向上地展示USB（Univeral
Serial Bus）协议。接着是对不同事务（Transaction）类型的包事务格式的描述。然后是链
路层（Link layer）流程控制（Flow Control）和事务级别的故障恢复（Fault recovery）。
本章的最后将讨论复执同步化（Retry synchronization），超时干扰（Babble）和总线活动
丧失（Loss of bus activity）的恢复。
8.1 位定序
数据位被发送到总线的时候，首先最低有效位（LSb），跟着是下一个最低有效位，最后是最
高有效位（MSb）。在以后图表中的，包以下列形式给出，即包中单个的位和字段从左到右的
顺序就是它们通过总线的顺序。
8.2同步字段
所有的包都从同步（SYNC）字段开始的，同步字段是产生最大的边缘转换密度（Edge
TransitionDensity）的编码序列。同步字段作为空闲状态出现在总线上，后面跟着以NRZI编码
的二进制串“KJKJKJKK”。通过被定义为8位长的二进制串，输入电路以本地时钟对齐输入数据。
同步字段是用于同步的机制，在以后图表当中将不被表示（参照节7.1.10）。同步字段里的最
后的2位是同步字段结束的记号，并且标志了包标识符（PID，Packet Identifer）的开始。
8.3包字段格式
在后面几节将描述标记，数据和握手包的字段格式。包中位的定义是以未编码的数据格式给出。
为了清楚起见，在此不考虑NRZI编码和位填充（Bit Stuffing）的影响。所有的包都分别有包开
始（Start-of-Packet）和包结束（End-of-Packet）分隔符。包开始（SOP）分隔符是同步字段
的一部分，而包结束（EOP）分隔符在第7章有所描述。
8.3.1包标识符字段
所有USB包的同步字段后都紧跟着包标识符（PID）。如图8-1所示，包标识符由4位的包类型
字段和其后的4位的校验字段构成。包标识符指出了包的类型，并由此隐含地指出了包的格式
和包上所用错误检测的类型。包标识符的4位的校验字段可以保证包标识符译码的可靠性，这
样包的余项也就能被正确地解释。包标识符的校验字段通过对包类型字段的二进制的求反码产
生的。如果4 个PID检验位不是它们的各自的包标识符位的补，则说明存在PID错。
图8-1 PID 格式
主机和所有功能部件都必须对得到全部PID字段实行完整的译码。任何收到包标识符，如果含
有失败的校验字段，或者经译码得到未定义的值，则该包标识符被假定是被损坏的，而且包的
余项将被包接收机忽略（Ignore）。如果一个功能部件（Function）收到了包含了它所不支持的
事务类型或方向的合法包标识符，则不必应答。例如，只能输入的端口（IN-only Endpoint）必
须忽略输出标记（Token）。表8-1列出了包标识符类型，编码及其描述。
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