USB四种传输方式
USB通用串行接口传输方式
USB通用串行接口传输方式
USB通用串行接口传输方式
在USB 的数据传送的方式下，有 4 种传输方式：控制（Control）、同
步（Isochronous）、中断（Interrupt）、大量（Bulk）。
通常所有传送方式下的主
动权都在PC 边，也就是host 边。
（1）控制（Control）方式传送：控制传送是双向传送，数据量通常较小。
USB 系统软件用来主要进行查询、配置和给USB 设备发送通用的命令。
控制
传送方式可以包括8、16、32 和64 字节的数据，这依赖于设备和传输速率。
控制传输典型地用在主计算机和USB 外设之间的端点（Endpoint）0 之间的传输，但是指定供应商的控制传输可能用到其他端点。
（2）同步（Isochronous）方式传送：同步传输提供了确定的带宽和间隔时间。
它被用于时间严格并具有较强容错性的流数据传输，或者用于要求恒定的数据
传送率的即时应用中。
例如，执行即时通话的网络电话应用时，使用同步传输
模式是很好的选择。
同步数据要求确定的带宽值和确定的最大传送次数。
对于
同步传送来说，即时的数据传递比完美的精度和数据的完整性更重要工些。
（3）中断（Interrupt）方式传送：中断方式传输主要用于定时查询设各是否
有中断数据要传送。
设备的端点模式器的结构决定了它的查询频率，从
1～255ms 之间。
这种传输方式典型地应用在少量的、分散的、不可预测的数据
的传输。
键盘、操纵杆和鼠标就属于这一类型。
中断方式传送是单向的，并且
对于host 来说只有输人的方式。
实用USB术语详解
如果您刚开始接触USB，那么了解一些USB术语将很有帮助。
本文介绍了基本的USB术语。
主机USB是一种“主-从”式总线，包括一个主机和多个从机。
从机称作外设，在USB术语中也称作功能部件。
主机称作主设备。
所有USB传输都由主机启动；外设总是响应传输，不会启动传输。
最常用的主机是PC机，主机通过USB-A连接器连接到下行设备。
嵌入式主机不包括PC机，而是用一个微控制器作为专用主机，或许只能与一类USB设备通信。
功能部件功能部件是USB设备，也称作USB外设。
USB外设是主机的“下行”设备，使用USB B型连接器连接。
速率USB 2.0标准规定了以下三种传输速率：低速模式传输速率为1.5Mbps，多用于键盘和鼠标。
全速模式传输速率为12Mbps。
高速模式传输速率为480Mbps。
市场上关于“USB 2.0兼容”的概念有一些混乱。
这种混乱源于USB标准版本的升级，首先推出的是USB 1.0，紧接着有了比1.0更理想的USB1.1。
USB1.x支持低速和全速两种USB总线速度。
2.0版本增加了高速模式，完全替代了1.1。
所以，如果使用的是工作在12Mbps速率下的全速器件，则可认为它与USB 2.0兼容，即使许多人仅将USB 2.0用于高速(480Mbps)操作。
入-出方向USB系统以主机为中心。
因此，解释USB术语时假设面向的是主机。
所以，从主机侧看，“入”表示传输方向从外设到主机；同样，“出”表示传输方向从主机到外设。
端点端点位于USB外设内部，所有通信数据的来源或目的都基于这些端点，是一个可寻址的FIFO。
每个USB外设有一个唯一的地址，可能包含最多十六个端点。
主机通过发出器件地址和每次数据传输的端点号，向一个具体端点(FIFO)发送数据。
每个端点的地址为0到15，一个端点地址对应一个方向。
所以，端点2-IN与端点2-OUT完全不同。
每个器件有一个默认的双向控制端点0，因此不存在端点0-IN和端点0-OUT。
otg原理
1 引言随着USB2.0版本的发布，USB越来越流行，已经成为一种标准接口。
现在，USB支持三种传输速率：低速(1.5 Mb/s)、全速(12 Mb/s)和高速(480 Mb/s)，四种传输类型：块传输、同步传输、中断传输和控制传输。
USB应用灵活方便，能满足多种外设的需要。
随着个人便携式电子产品的增长和嵌入式技术的飞速发展，USB主机已不再局限于单纯的PC，可以是含有USB主控器的任何设备，如PDA、MP3播放器等。
在USB2.O规范中也增加了USB嵌入式设备的标准——On-The-Go(OTG)，它使外设可以在主机和设备之间相互切换，即当其连接至P C时，它是1个USB设备，而与其他USB设备相连接时，它便作为USB主机。
2 USB OTG2.1 USB OTG简介DSB OTG是USB2.O版本的补充，并不是独立的标准，它保留了USB2.0的所有特点。
OTG使2个USB外设在脱离PC的情况下可以直接通信。
为了实现这种功能，在OTG中有一个新的概念——双功能设备(DRD：Dual-Role Device)。
1个DRD能满足下列特征：●具有一定的US B主机能力和提供1个外设列表；●作为外设时能够实现全速操作(或高速操作)；●作为主控机时能支持全速操作(低速或高速)●支持主机协商协议(HNP)和会话请求协议(SRP)；●仅有1个微型AB连接端口；●能够向电源总线提供不小于8 mA的电流。
要实现主机功能，主机必须存储大量的设备驱动程序，并且向电源总线提供一定的电流。
对于嵌入式USB主机来说，提供大量的设备驱动程序是不现实的也没有必要，1个嵌入式USB主机只需支持部分特定设备，这些设备就是它的外设列表。
2.2 主机协商协议(HNP)在USB标准中，主机采用A型接口，称为A类设备(A-Device)；外设采用B型接口，称为B类设备(B-Device)。
1个DRD既可以作为主机,也可以作为外设。
那么，当2个DRD互连时，哪个设备作为主机，为什么要作为主机?为了解决这两个问题，在OTG中提出了新的协议——主机协商协议(HNP)。
USB输出传输
USB输出传输USB，是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写，而其中文简称为“通串线”，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。
是应用在PC领域的接口技术。
USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。
USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。
通用串行总线(英语：Universal Serial Bus，缩写：USB)是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。
最新一代是USB 3.1，传输速度为10Gbit/s，三段式电压5V/12V/20V，最大供电100W ，新型Type C插型不再分正反。
主控制器负责主机和USB设备间数据流的传输。
这些传输数据被当作连续的比特流。
每个设备提供了一个或多个可以与客户程序通信的接口，每个接口由0个或多个管道组成，它们分别独立地在客户程序和设备的特定终端间传输数据。
USBD为主机软件的现实需求建立了接口和管道，当提出配置请求时，主控制器根据主机软件提供的参数提供服务。
USB支持四种基本的数据传输模式：控制传输，等时传输，中断传输及数据块传输。
每种传输模式应用到具有相同名字的终端，则具有不同的性质。
控制传输类型支持外设与主机之间的控制，状态，配置等信息的传输，为外设与主机之间提供一个控制通道。
每种外设都支持控制传输类型，这样主机与外设之间就可以传送配置和命令/状态信息。
等时(lsochronous)传输类型(或称同步传输) 支持有周期性，有限的时延和带宽且数据传输速率不变的外设与主机间的数据传输。
该类型无差错校验，故不能保证正确的数据传输，支持像计算机-电话集成系统(CTI)和音频系统与主机的数据传输。
中断传输类型支持像游戏手柄，鼠标和键盘等输入设备，这些设备与主机间数据传输量小，无周期性，但对响应时间敏感，要求马上响应。
usb远距离传输方案
usb远距离传输方案随着科技的发展和应用的广泛，USB（Universal Serial Bus）已成为连接电脑和其他外设的最常用的接口标准之一。
然而，传统的USB接口只能在较短的距离内进行数据传输，这在一些特殊应用中可能会受到限制。
因此，针对长距离USB传输的需求，开发出了一些相应的方案。
一、无线 USB传输技术无线USB传输技术可以通过无线信号的传输来实现远距离USB设备的连接和数据传输。
其中，Wi-Fi和蓝牙是最常见的无线USB传输技术。
1. Wi-Fi技术Wi-Fi技术是一种基于无线局域网（WLAN）标准的通信技术，可以通过路由器或者热点设备来实现设备之间的连接和数据传输。
通过Wi-Fi技术，用户可以实现将USB设备通过网络连接到电脑，从而实现远距离的USB传输。
不过，Wi-Fi技术的传输速率相对较慢，且存在信号干扰的问题，因此在某些对传输速度和稳定性要求较高的应用中可能不太适用。
2. 蓝牙技术蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，可以实现设备之间的连接和数据传输。
虽然蓝牙技术的传输速率相对较低，但它在低功耗、设备兼容性等方面具有优势。
通过蓝牙技术，用户可以实现将USB设备连接到电脑，并进行远距离的USB传输。
蓝牙技术在无线音频设备、无线鼠标等领域有着广泛的应用。
二、光纤传输技术光纤传输技术是一种利用光信号进行数据传输的技术，其可以实现远距离、高速、稳定的USB传输。
这种技术通过光纤传输USB信号，可以在传输距离上克服传统铜缆的局限性，同时光纤传输技术可以提供更稳定和可靠的数据传输。
不过，由于光纤传输技术成本较高，一般用于对传输性能要求非常高的应用场景，如医疗设备、电力系统等。
三、电力线传输技术电力线传输技术是一种利用电力线进行数据传输的技术。
通过电力线传输技术，用户可以在室内的电力线上进行USB信号的传输，实现远距离的USB设备连接。
这种技术具有成本低、应用范围广的特点，可以在家庭、办公场所等地方使用。
USB传输类型
USB传输类型USB中有四种类型的端点，也就对应四种不同的传输方式，分别是控制传输、中断传输、同步传输和块传输。
1 控制传输控制传输的读写时序如下：控制传输总共三个阶段，setup阶段、数据阶段和状态阶段，其中数据阶段是可选的，而每个阶段都包含三个过程，即令牌过程、数据过程和握手过程。
每个USB设备都必须具有控制传输功能，控制传输用于主机同设备的控制端点进行通信，通过读取设备的配置信息来完成对设备的枚举和配置。
setup阶段setup阶段首先是setup令牌，然后是数据过程，最后是状态过程，对于数据过程只能使用DATA0包，设备在接收到setup数据包之后，需要返回ACK信号，如果接收数据错误，设备是不会返回握手包。
setup数据呢就是主机往设备发送的请求数据包，设备根据这个请求数据包来做相应的动作，例如：返回设备描述符或者直接进入状态阶段返回一个0长度的数据包。
SETUP传输呢有点类似于OUT传输，只不过OUT传输发送的是OUT令牌，SETUP传输发送的是SETUP令牌。
数据阶段如果是OUT传输呢，那么首先发送的是OUT令牌，如果IN传输呢，则发送的是IN令牌，然后是数据过程，数据过程必须以DATA1包开始，然后在DATA0和DATA1之间交替，注意数据过程的方向必须是同一个方向，即要么都是IN传输，要么都是OUT传输。
状态阶段状态阶段的传输方向同数据阶段的传输方向刚好相反，即数据阶段是IN传输呢，状态阶段就是OUT传输，数据阶段是OUT传输呢，状态阶段就是IN传输。
如果没有数据阶段呢，那就是只能是IN传输。
状态阶段的响应信息如图所示：状态阶段的数据过程呢使用的DATA1包，如果是控制写，设备在正确收到数据包之后将返回一个0长度的数据包。
注意这个0长度数据和没有数据概念是不一样的，0长度数据有数据的包头，只是后面没有数据罢了。
对于控制读，主机在接收数据之后，将返回ACK握手信息。
2 中断传输中断传输呢分为IN和OUT传输，如果是IN传输，设备返回数据或者NAK、STALL握手信息。
USB通信方式研究
USB通信方式研究USB（Universal Serial Bus）是一种常用于电脑等电子设备的外部设备互联技术，它除了方便用户连接外设，还提供了一种高效、可靠的通信方式。
因此，USB通信方式在当前的信息技术领域中有着广泛的应用。
一、传输模式USB通信方式主要采用同步传输和异步传输两种传输模式，其中同步传输又分为批量传输、批量中断传输和等时传输三种。
批量传输是应用最广泛的一种同步传输方式。
它允许数据流在传输的过程中出现偶尔的错误，主要应用于大量数据的传输，例如音频、视频等。
批量中断传输则主要应用于设备需要周期性地发送数据包的情况，例如鼠标和键盘的数据传输。
等时传输是在传输数据流的同时，要求数据的每个包都要及时、正确地被传输，这种通信方式主要应用于时间敏感任务，例如视频流的传输。
而异步传输则是传输速率较慢、不稳定，对传输数据流的一致性和稳定性要求较低的一种传输方式，主要应用于较小量的数据传输。
二、设备类型USB通信方式的另一个重要的方面就是设备类型。
目前USB设备主要分为以下四种类型：1. 集线器类设备：这种设备主要用来增加USB端口数量，并通过多个USB端口将多个USB设备连接到一个电脑端口上。
2. 存储类设备：这种设备通常用于存储数据，包括U盘、移动硬盘等。
3. 音频/视听类设备：这种设备是用于音频和视频处理的设备。
包括扬声器、麦克风、耳机等。
4. HID类设备：这种设备主要是指鼠标、键盘，用于输入数据。
三、USB协议USB通信方式的成功离不开USB协议，它包括了许多规范和接口使得设备之间能够互相通信。
USB协议分为两部分：设备层协议和主机层协议。
设备层协议主要用于管理USB器件的连接和断开连接，以及数据的传输，主机层协议则用于管理USB主控制器。
总结：基于以上的内容，USB通信方式在当今的信息技术领域中具有非常广泛的应用。
它提供了高效率和可靠性的通信方式，是许多设备和电脑之间进行数据交互和通讯所必备的技术之一。
usb中文简介
LPC1768的USB驱动（一）----USB简介分类：嵌入式--驱动2012-11-17 19:21 330人阅读评论(0) 收藏举报LPC1700LPC1768USBusb嵌入式USB总线历史：（1）USB，是Universal Serial Bus 的缩写，1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的；（2）目前主要是采用USB2.0，上一代是USB1.1和USB1.0，未来的发展方向是USB3.0；（3）USB2.0有三种工作速度：高速480Mbit/s，全速12Mbit/s和低速1.5Mbit/s，其中全速和低速是为兼容USB1.1和USB1.0而设计的。
USB的四种传输模式：（1）控制传输：主要用来在连接时配置设备；（2）批量传输：主要应用在数据大量数据传输，其数据传输的正确性由USB协议保证，带宽会根据总线活动变化，移动硬盘等；（3）中断传输：主机与设备间对延时有严格要求的使用中断传输，键盘和鼠标；（4）同步传输：同步传输也是实时的，它的带宽根据不同的应用而改变，但是USB协议不保证传输过程中的错误，语音应用；USB总线物理特性：（1）USB用一个4针（USB3.0标准为9针）插头作为标准插头，最多可以连接127个外部设备，并且不会损失带宽。
（2）使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，几乎所有的外部设备。
（图一）USB的电气特性USB的Hub：Hub：是主机和设备间的接口，通过Upstream Port与主机通信，Downstream Ports 与下一层的Hub或设备通信。
Hub在逻辑上由Hub 中继器、Hub控制器和传输转换器三部分组成。
(图二）Hub框图（图三）Hub的逻辑框图Hub功能简介：（1）Hub 中继器：提供Downstream和Upstream间受协议控制的转换；（2）Hub控制器：与主机通讯，为主机配置Hub、配置和监视端口提供途径；（3）传输转换器：确保Hub和主机间以高速通信，而端口和Hub则可以以高速、全速或低速通信。
usb通信简介
USB接口还可以实现手机与其他设备之间的无线连接 ，如连接蓝牙耳机、车载导航等。
USB通信在嵌入式系统中的应用场景
工业控制
USB接口在工业控制领域应用广 泛，如连接传感器、执行器等设 备，实现快速稳定的数据传输。
智能家居
USB接口可以用于连接智能家居 设备，如智能灯泡、智能插座等 ，实现智能化控制和远程管理。
随着智能手机、平板等移动设备的普及，USB Type-C接口在移动设备中的应用将进一步扩大，同时也会带来更 多的便利性和创新功能。
USB通信在物联网中的应用
物联网设备的数量和种类不断增加，USB通信在物联网中的应用也将得到更广泛的拓展，如USB传感器、USB通 信模块等。
USB通信的产业发展和市场前景
包括USB Type-A、USB Type-B和 USB Type-C等连接器。
USB端点的定义
每个USB设备都有一个或多个端点， 用于与主机进行通信。
03
USB通信协议层
USB通信的协议栈
USB设备驱动程序负责管理USB设备的各种功 能和特性，例如设备的电源管理、数据传输等
。
USB核心驱动程序是USB协议栈的核心部分，它负责 管理USB设备的连接和通信，以及处理USB设备的各
设备响应配置请求
设备根据主机的要求进行响应，进入指定的配置状态，并向主机返 回配置结果。
配置信息的获取和设置
主机通过配置过程获取设备的配置信息，如接口、端点等，并设置 设备的配置状态，以便设备能够正常工作。
USB设备的接口和类别的定义和识别
接口的定义和识别
USB设备的接口是用于实现特定功能的软件资源，主机通过枚举过程获取设备 的接口信息并进行识别。
无线USB技术的研发
高速数据传输利器USB技术揭秘
高速数据传输利器USB技术揭秘USB技术是一种被广泛应用于数据传输的高速接口技术。
它在现代科技发展中具有重要地位，使得高速且可靠的数据传输成为可能。
本文将对USB技术的原理、工作方式以及在各个领域的应用进行揭秘。
一、USB技术的原理USB全称为Universal Serial Bus，意为通用串行总线。
它是一种用于计算机和外部设备之间数据传输的标准接口。
USB技术利用了计算机系统中的主从结构，通过主控制器和从设备之间的通信，实现了高速稳定的数据传输。
USB技术采用了一对差分信号传输的方式，以减小线路中的干扰和信号失真。
在传输数据时，USB技术将数据分为多个包，每个包包含有用的数据和一些用于校验和控制的附加信息。
这种分包的方式可以确保数据的完整性和可靠性。
二、USB技术的工作方式USB技术的工作方式分为四个部分：物理层、数据链路层、传输层和应用层。
物理层是USB技术的最底层，负责定义电气特性、传输速率以及连接器的形状等。
USB接口通常采用A、B、C类型连接器，以适应不同设备的接口需求。
数据链路层负责将数据分成以数据包为单位的数据帧，并添加接收和发送校验以保证数据的可靠性。
数据链路层还负责对USB设备进行地址分配和碰撞检测等操作。
传输层负责管理数据传输的速率和流量控制。
在USB技术中，传输层定义了四种传输方式：控制传输、批量传输、中断传输和等时传输。
不同的传输方式适用于不同的应用场景，如控制传输用于传送控制命令，批量传输用于大量数据传输等。
应用层是USB技术的最高层，负责定义设备的功能和操作方式。
每个USB设备都有一个设备描述符，其中包含设备的供应商ID、产品ID以及设备类别等信息。
通过解析设备描述符，主机可以识别和操作USB设备。
三、USB技术的应用USB技术在各个领域都有广泛的应用。
在计算机领域，USB接口是连接计算机和外部设备的主要方式，如鼠标、键盘、打印机、摄像头等。
此外，USB技术还广泛应用于音视频设备领域。
usb 传输原理
usb 传输原理USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）是一种用于连接计算机和外部设备的串行总线标准。
它的传输原理基于以下几个方面：1. 物理连接：USB使用四根线缆进行连接，包括两根用于传输数据的差分数据线（D+和D-），一根用于提供电源的VCC 线，以及一根用于地线的GND线。
这些线缆共同构成了USB的物理连接。
2. 差分传输：USB使用差分传输技术，在D+和D-数据线上传输数据。
差分传输通过比较D+和D-之间的电压差异，来识别和传输数字信号。
这种传输方式有助于抵御外界干扰，提高数据传输的稳定性和可靠性。
3. 数据帧结构：USB的数据传输是按照数据帧的形式进行的。
每个数据帧由一个同步字段、一个帧头、数据内容和一个CRC校验字段组成。
同步字段用于同步接收端的时钟，帧头标识数据帧的开始，数据内容包含实际传输的数据，CRC校验字段用于数据的完整性验证。
4. 主从设备通信：USB采用主从设备模式进行通信。
计算机通常作为USB的主机，而外部设备则作为USB的从设备。
主设备负责发起和控制数据传输过程，从设备则依从主设备的指令进行数据的接收和发送。
5. 数据传输速率：USB支持多种速率的数据传输，包括低速（1.5 Mbps）、全速（12 Mbps）、高速（480 Mbps）和超速（5 Gbps或更高）。
具体的传输速率取决于USB版本以及连接的设备的能力。
通过以上原理，USB实现了计算机和外部设备之间的高速、可靠的数据传输。
它广泛应用于各种设备，例如打印机、键盘、鼠标、移动存储设备等，为用户提供了方便的数据交互和设备连接功能。
USB传输原理介绍
USB 2.0 传输原理USB 最重要的是要理解USB 主机发送命令给设备，设备要对主机的命令进展响应，USB 停训的根本单位为“包”，包有如下分类：令牌包、数据包、握手包、特别包〔其实是由PID 打算的〕令牌包：可分为输入包、输出包、设置包和帧起始包〔留意这里的输入包适用于设置输入命令的，输出包是用来设置输出命令的，而不是放数据的〕其中输入包、输出包和设置包的格式都是一样的：SYNC+PID+ADDR+ENDP+CRC5(五位效验码)帧起始包：SYNC+PID+11 位FRAM+CRC5(五位效验码)数据包：有两种类型的数据包，由PID 来区分为DATA0 包和DATA1 包，这两种包是为了支持数据同步切换定义的。
数据必需以整数的字节数发出，数据CRC 仅通过对包的数据字段计算而得到，而不包括PID，他有自己的效验字段。
当USB 发送数据的时候，当一次发送的数据长度大于相应断点的容量时，就需要把数据包分为好几个包，分批发送，DATA0 包和DATA1包交替发送，即假设第一个数据包是DATA0那么度二个数据包就是DATA1。
但也有例外的状况，在同步传输中〔四类传输类型中之一〕，全部的数据包都是DATA0，格式如下：SYNC+PID+0~1023 字节+CRC16(bits)握手包：构造最为简洁的包，仅由PID 构成。
用来报告数据事务的状态，只有支持流把握的数据事务类型才能返回握手信号。
握手包有一个字节的包子段后的EOP 确定界限。
假设包被解读为合法的握手信号，但没有以1 个字节后面的EOP 终止，则认为他是无效的，且被接收机无视。
格式如下：SYNC+PIDEOP 是在发完包后指标现在DM,DP 上的一个标记，，一个完整的包就是这样的，这只是以数据的形式表现出来的包，但是怎么把它发到DP,DM 上呢，有一种编码方式交做NRZI 编码〔基于串行的传输模式，传输连续的0，1 字符串〕，就是假设发的数据是1，DP,DM 就取反，假设发送多个数据是0，DP,DM 保持不变，去翻和保持多久呢，是一个位时间。
usb协议深入解读
usb协议深入解读
USB（通用串行总线）是一种广泛使用的计算机接口标准，主要用于连接计算机和其他外部设备。
它诞生于1994年，由微软、英特尔和惠普等公司联合开发。
USB协议是USB接口的通信协议，它定义了计算机如何与外部设备进行通信。
USB协议是一种分层协议，从上到下分为三层：应用层、传输层和物理层。
1.应用层：这一层主要负责处理应用程序的请求，例如文件传输、设备驱动程序等。
2.传输层：这一层负责将数据打包成包，并通过USB总线传输。
它提供了四种类型的传输方式：控制传输、批量传输、中断传输和同步传输。
每种传输方式都有其特定的用途和特性。
3.物理层：这一层负责实际的物理连接和信号传输。
它定义了USB设备的物理特性，如电压、电流等，并规定了USB设备的物理连接方式，如插头和插座的形状、尺寸等。
在USB协议中，数据是以数据包的形式传输的。
每个数据包都包含一个同步字段、一个包标识符字段、一个数据字段和一个校验字段。
同步字段用于同步数据包的开始和结束；包标识符字段用于标识数据包的类型；数据字段包含实际传输的数据；校验字段用于检查数据包的完整性。
USB协议还定义了设备的枚举过程，即计算机如何识别和配置外部设备。
枚举过程中，计算机通过发送请求给设备，获取设备的描述信息，然后根据这些信息对设备进行配置。
总的来说，USB协议是一种灵活、高效、易于使用的通信协议，它使得外部设备的连接和配置变得更加简单和方便。
随着USB标准的不断发展，现在USB接口已经成为计算机和其他设备的标配接口之一。
USB数据传送方式
USB数据传送方式作者：金鹏来源：《中外企业家·下半月》 2014年第8期金鹏（重庆交通大学，重庆 400000）摘要：随着计算机技术的普及，各种数据传输形式也逐渐增多，让人眼花缭乱，笔者主要对USB 的传输方式以及USB 的基本信息做了详细的介绍。
关键词：USB；控制传输；批量传输；中断传输；同步传输中图分类号：TP303.3 文献标志码：A一、USB 简介USB 是在1994 年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft 等多家公司联合提出的。
它有以下特点：使用起来比较方便；传输速度比较快；连接起来灵活，即即插即用。
二、USB 的数据传输方式USB 有四种传输数据的方式，分别为控制、批量、中断、同步。
控制可以发送和接受USB定义的结构化信息，而且可以纠错，尽量不延迟。
批量主要是接受或者发送小块无结构的数据，同样可以纠错。
中断和批量差不多，但包括了一个延迟，可以纠错。
同步主要用于接受或者发送有周期保证的大块的无结构的数据，每1 毫秒帧中的固定部分，不可以纠错。
三、控制传输控制传输在主机和控制端点之间进行控制信息的传送。
如：在操作系统配置USB 的过程中，有一步是用控制传输来从物理设备中读出描述符的，配置过程是利用控制传输一个可能的配置来使能多个接口。
控制传输是一种可以自我纠错的传输，如果在传输过程中，有错误出现，可以重复三遍，重复三遍之后，错误还存在就需要放弃传输同时向上层软件作报告。
一个独立的事务包含了少于最大数据传输长度的数据。
USB 设备至少会有一个编号是0 的控制端点来对控制事务的输入输出进行响应。
端点一般都是属于配置的，但是端点0 是例外，因为，它是默认的用来控制管道的终点。
端点0 可以在设备被配置之前就激活，而其他的端点则不可以。
每个控制事务包含了一个SETUP 令牌，后面可以跟一个数据阶段和握手阶段。
在握手的时候，设备会发出ACK 包或者不响应。
如图1-1 所示。
设备必须能随时响应控制传输，而且不能够用NAK 来响应控制端点。
usb远距离传输方案
usb远距离传输方案随着信息化时代的不断发展，越来越多的设备使用USB接口来进行数据传输和电源供给，方便快捷，效率高。
但遇到需要在较长距离内进行传输时，传统的USB接口就无法胜任了，需要借助一些方案来解决。
本文将介绍几种常用的USB远距离传输方案。
一、光纤USB传输方案光纤USB传输方案是一种通过光纤进行数据传输的方式。
它的优点是传输距离可以达到数公里，同时由于使用了光纤传输，可以很好地解决了传统USB接口传输距离短、易受干扰的问题。
但是，需要将USB信号转化成光信号进行传输，需要消耗额外的功率和成本。
此外，由于光纤技术的局限性，光纤USB传输方案一般只适用于长距离、大数据传输的场景，不适合小范围内传输。
二、无线USB传输方案无线USB传输方案是一种将USB信号通过无线电波进行传输的方案。
它的优点是可以无需过多的布线工作，只需插上发射天线、接收天线即可进行数据传输，同时可以实现点对点传输、随意移动，具有很大的灵活性。
但是，由于使用了无线电波进行传输，数据传输稳定性和传输速率都会受到影响。
而且需要配备发射和接收设备，增加了成本投入。
三、千兆以太网USB延长方案千兆以太网USB延长方案是一种通过千兆以太网线将USB信号进行延长的方案。
它的优点是可以将USB信号延长到数百米以上，适用范围广，成本低廉，稳定性较高。
同时使用了千兆以太网线进行数据传输，传输速率可以达到Gbps级别，可以满足一些高速传输需求。
但是，由于使用了千兆以太网线进行传输，需要进行布线工作，使用范围受到一定的限制。
四、USB HUB扩展方案USB HUB扩展方案是一种通过USB HUB对信号进行扩展的方案。
它的优点是适用范围较广，成本较低，在一定范围内可以实现数据传输。
同时，由于USB HUB的信号增强作用，可以提高传输稳定性和速率。
但是，由于USB信号受到距离和电磁信号干扰等多种因素的限制，USB HUB扩展方案只适用于小范围内数据传输，并且需要注意多个设备共用USB HUB的兼容性问题。
USB的四种传输类型与端点
USB的四种传输类型与端点1、事务在介绍USB传输类型之前，请允许我先简答介绍⼀下USB事务。
事务⼀般由令牌包、数据包（可选）、握⼿包组成。
令牌包：⽤来启动⼀个事务，总是由主机发送。
数据包：可以从主机到设备，也可以由设备到主机，⽅向由令牌包决定。
握⼿包：通常情况，数据的接收者发送握⼿包（ACK或者NAK）。
USB协议规定了四种传输类型：控制传输、批量传输、同步传输、中断传输。
下⾯简答介绍⼀下这四种传输类型及其注意事项。
2、控制传输2.1. 控制传输分为三个过程：建⽴过程、数据过程（可选）、状态过程。
建⽴过程：a. 主机发送令牌包：SETUPb. 主机发送数据包：DATA0c. 设备返回握⼿包：ACK或不应答，注意：设备不能返回NAK或STALL，即设备必须接收建⽴事务的数据。
数据过程（可选）：⼀个数据过程可以包含多个数据事务，但所有数据事务必须是同⼀⽅向的。
若数据⽅向发⽣了改变，则认为进⼊状态过程。
数据过程的第⼀个数据包必须为DATA1，然后每次正确传输⼀个数据包后就在DATA0和DATA1之间交替。
状态过程：状态过程只使⽤DATA1包，并且传输⽅向与数据过程相反。
2.2. 控制传输的应⽤场合：主要应⽤于设备的枚举过程和对数据准确性要求较⾼的场合。
3、同步传输同步传输的应⽤场合：主要⽤在数据量⼤，对实时性要求较⾼的场合。
如视频设备、⾳频设备等。
4、批量传输批量传输使⽤批量传输事务，⼀次批量传输事务分为三个阶段：令牌包阶段、数据包阶段、握⼿包阶段。
批量传输分为批量读和批量写，批量读使⽤批量输⼊事务，批量写使⽤批量输出事务。
注意：不论输⼊还是输出都是以主机为参考的。
批量传输的应⽤场合：主要⽤在数据量⼤、对数据实时性要求不⾼的场合，例如USB打印机、扫描仪、⼤容量存储设备等等。
批量输出流程：1) 主机发送OUT令牌包。
说明：令牌包中包含设备地址、端点号。
2) 设备处理令牌包。
令牌包正确：设备等待接收数据包。
USB通信协议——传输类型
USB通信协议——传输类型由于USB 最初在设计时，即是为了能够针对具备如传输率、响应时间以及错误帧错等特性的许多不同的外围类型来加以考虑的。
而其中，4 种数据传输的每一个能够掌握不同的需求。
在此，根据不同外围设各的类型与应用，定义了4 种传输类型，分别是控制传输（control transfer）、中断传输（interrupt transfer）、批量传输（bulk transfer）以及等时传输（isochronous transfer）。
其中，需要特别注意的是低速设各仅支持控制传输与中断传输。
控制传输是USB传输中最重要的传输类型，只有正确执行完控制传输，才能进一步执行其他的传输类型。
这种传输是用来提供给介于主机与设各之间的配置、命令或状态的通信协议之用的。
控制传输能够使能主机去读取与此设各相关的信号，并去设置设备地址，以及选择配置与其他的设置等。
此外，控制传输也能够送出自定义的要求，以针对任何目的送出与接收数据。
因此须以双向传输来达到这个要求。
当然，所有的USB 设各必须支持控制传输。
中断传输原本属于单向传输，并且仅从设各输人到PC 主机，作IN 的传送模式（但在规范书1．1 版中，已改为双向传输，增加了OUT 的传送模式）。
这是由于最早在开发USB 外围设备时，先以人工接口设各为设计考虑，其数据只须做输入IN 传输，如鼠标或键盘等设备。
而由于USB 不支持硬件的中断，所以必须靠PC 主机以周期性的方式加以查询，以便获知是否有设各需要传送数据给PC。
如果因为错误而发生传送失败的话，可以在下一个查询的期间重新再传送一次。
批量传输属于单向或双向的传输。
顾名思义，这类型的传输用来传送大量的数据。
这些大量的数据必须准确地加以传输，但相对的却无传输速度上的限制（即没有固定传输的速率）。
例如，送出一个文件给打印机，或是从扫描机扫描一张图片，并传送至PC主机上。
这是由于批量传输是针对未使用到USB带宽来向主机提出要求的。
USB传输方式
USB传输方式usb 总线属一种轮询方式的总线，由主端口预定的标准协议使各从设各分享usb 带宽，当其他设备和主机在运行时，总线允许添加、设置、使用及拆除外设，主控制端口初始化所有的数据传输。
每一总线执行动作最多传送三个数据包。
按照传输前制定好的原则，在每次传送开始时，主控制器发送一个描述传输运作的种类、方向、usb 设备地址和终端号的usb 数据包，这个数据包通常称为标志包（token packet）。
usb 设备从解码后数据包的适当位置取出属于自己的数据。
数据传输方向不是从主端口到从端口就是从从端口到主端口。
针对设备对系统资源需求的不同，在usb 规范中规定了4 种不同的数据传输方式。
（1）同步传输方式（synchronous）该方式占用预先制定好的带宽，并且有预定发送延时，用来连接需要连续传输数据，且对数据的正确性要求不高而对时间极为敏感的外部设备。
在传送数据发生错误时，usb 并不处理这些错误，而是续传新的数据。
同步传输每次传输的最大有效负荷可为1024 字节。
（2）中断传输方式（interrupt）该方式用来传输由设备自发产生的数据，传输数据量很小，但这些数据需要及时处理，以达到实时效果。
此方式主要用在键盘、鼠标及操纵杆等设备上。
全速设备每次中断传输的最大有效负荷可为64 个字节，而低速设备每次中断传输的最大有效负荷仅为8 个字节。
（3）控制传输方式（control）该方式用来处理主端口到usb 从端口的数据传输，包括设备控制指令、设各状态查询及确认命令。
当usb 设备收到这些数据和命令后，将依据先进先出的。
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USB定义了4中传输类型
控制传输：可靠的、非周期的、由主机软件发起的请求或者回应的传输，通常用于命令事物和状态事物。
同步传输：在主机与设备之间的周期性的、连续的通信，一般用于传输与时间相关的信息。
这种类型保留了将时间概念包含于数据总的能力。
但这并不意味着传输这样的数据的时间总是很重要，基传输并不一定很紧急。
中断传输：小规模数据的、低速的、固定延迟的传输。
批量传输：非周期的、打包的、可靠地传输。
一般用于传输那些可以利用任何带宽，以及在没有可用带宽时，可以容忍等待的数据。
控制传输：
控制传输允许访问一个设备的不同部分。
控制传输用于支持在客户软件和他的应用之间关于设置信息、命令信息、状态信息的传输。
控制传输由以下几个事物组成：
a.建立联系，把请求信息从主机传到他的应用设备；
b.零个或多个数据传输事物，按照a事物中致命的方向传输数据；
c.状态信息回传，将状态信息从应用设备传到主机。
Setup包的数据格式属于一个命令集，这个集合能保证主机和设备之间正常通信。
这个格式允许一些销售商对设备命令进行扩展。
Setup包后的数据应具有USB定义的格式，除非这个数据是销售商提供的信息，回传的状态信息荏苒具有USB定义的格式。
控制传输使用的是消息通道上的双向信息流。
所以，一旦一个控制通道被确认之后，这个通道就试用了具有某个端点号的两个端点，两个断电，一个输入，一个输出。
控制传输的端点决定了他所能接收或发送的最大数据静净负荷区长度。
Setup后的所有数据包都要遵守这个约定，这个约定是针对这些数据包中的数据净负荷区的，不包括包中的协议要求的额外信息。
对于缺省控制通道的最大数据区长度，USB系统软件要从设备描述器的头8个字节中读出，设备将这8个字节放在一个包中发出，其中7个字节包含了缺省通道的wMaxPackSize。
对其他的控制端点来说，USB系统软件在他们被设置后，获得此长度，然后USB系统软件就会保证数据净负荷区不会超长。
另外，主机总是认为数据净负荷区的最大长度至少为8.
当端点做了两件事时，可以认为控制传输的数据阶段接收：
已经传了由Setup阶段指定的数据量
传了一个数据包，它的长度为零火他的数据区长度小于最大长度。
数据阶段结束后，主机控制器进入状态阶段，而不是开始另一个数据传输。
如果他不这样做，端点会认为通道脱线而中止通道。
如果主机在状态阶段收到一个大于最大长度的数据区，那么请求这次传输的IRP将被中止。
控制传输主要用于发送和接收与USB设备的配置信息有关的数据，如设置设备地址、读取设备描述符等。
USB协议采用了差错控制和重试机制来保证控制数据传输的正确性，还使用DataToggl讯制来确保整个传输过程中，主机与设备同步。
所有USB设备都必须支持控制传输，并且都将端点0构成的管道作为缺省控制管道。
当设备首次连接到主机上时，就使用缺省控制管道传输USB设备的确认信息、状态信息以及控制信息。
控制传输的优先级最高。
控制传输至少有两个事务阶段:建立阶段和状态阶段，在两者之间可能存在数据阶段。
建立阶段，建立事务向外设的控制端点传输信息，PID是SETUP，数据的PID使用DATAO。
收到建立的外设必须接受，并向主机发送ACK信号;如果数据被损坏则将其丢掉，不返回ACK信号。
控制传输如果存在数据阶段的话，所有的数据阶段的事务必须有相同的方向，在数据阶段中要发送的数据大小和方向在建立阶段给出。
控制传输的状态阶段是序列中的最后一个操作，并且其传输的方向总是与数据流的方向相反，其PID总是DATAI。
控制传输使用的是消息怜道式是双向信息流，一旦确认了一个控制管道之后，该管道就使用端点号相同的输入端点和输出端点，该端点也就决定了它所能接收或发送的最大数据净负荷区，即数据包中所能加载的数据大小。
批量传输
批量传输的数据是流，主要是利用USB总线的空闲带宽进行数据传输的，可以在不确定的时间内传输大量数据，适合于数据量大，而对时间和传输速率要求不高的场合。
批量传输时，有数据错误检查机制，如果数据包传输过程出错，则会重新发出数据包。
在一个空闲的总线中，批量传输是速度最快的传输类型。
只有全速与高速设备，才支持批量传输。
通常打印机、扫描仪、USB硬盘、电子盘等设备都使用批量传输模式。
中断传输
由于USB不支持硬件的中断，所以必须靠PC主机周期性地轮询，以便获知是否有设备需要传送数据给PC。
由此可知道，中断传输仅是一种轮询的过程，而非过去我们所认知的中断功能。
而轮询的周期非常的重要，因为如果太低的话，数据可能会流失掉，但反之太高的话，则又会占去太多的总线带宽。
对于全速装置(12Mbps)而言，端点可以设定Ilns至255ms 之间的轮询间隔。
因此，换算可得全速装置的最快轮询速度为IKHz。
另外对于低速设备而言，仅能设定10ms至255ms的轮询间隔，如果因为错误而发生传送失败的话，可以在下一个轮询期间重新再传送一次。
应用这种传输类型的有键盘，摇杆或鼠标等称之为人机接口装置(HID)。
其中，键盘是一个很好的应用例，当按键被按下后，可以经由PC主机的轮询将小量的数据传回给主机，进而了解到哪个按键刚被按下。
同步传输
同步传输提供了确定的带宽和间隔时间(latency)。
它被用于时间要求严格并具有较强容错性的数据流传输，或者要求恒定数据传送率的即时应用中。
同步数据要求确定的带宽值和确定的最大传送次数。
对于同步传送来说，即时的数据传递比完美的精度和数据的完整性更重要一些。
应用这类型的传输装置有:USB麦克风、喇叭等装置，如此可以确保播放的频率不会被扭曲。