【正文】 HUB Repeater 需要識(shí)別從上行（下行）PORT 上接收到的數(shù)據(jù)，并分發(fā)到 下行（上行）PORT。所謂分發(fā)主要是指從上行 PORT 接收到的數(shù)據(jù)包需要向所有使能的高速下行 PORT 發(fā)送，即廣播。USB HOST 在 USB 體系中負(fù)責(zé)設(shè)備連接/移除的檢測、HOST 和設(shè)備之間控制流和數(shù)據(jù) 流的管理、傳輸狀態(tài)的收集、總線電源的供給。USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 體系在實(shí)現(xiàn)時(shí)采用分層的結(jié)構(gòu)，如下圖所示： 在 HSOT 端，應(yīng)用軟件（ClientSW）不能直接訪問 USB 總線，而必須通過 USB 系統(tǒng)軟件和 USB 主機(jī) 控制器來訪問 USB 總線，在 USB 總線上和 USB 設(shè)備進(jìn)行通訊。從邏 輯上可以分為功能層、設(shè)備層和總 線接口層三個(gè)層次。其中功能層完 成功能級(jí)的描述、定義和行為；設(shè) 備級(jí)則完成從功能級(jí)到傳輸級(jí)的轉(zhuǎn) 換，把一次功能級(jí)的行為轉(zhuǎn)換為一 次一次的基本傳輸；USB 總線接口 層則處理總線上的 Bit 流，完成數(shù)據(jù) 傳輸?shù)奈锢韺訉?shí)現(xiàn)和總線管理。途 中黑色箭頭代表真實(shí)的數(shù)據(jù)流，灰 色箭頭代表邏輯上的通訊。物理上，USB 設(shè)備通過分層的星型總線連接到 HOST，但在邏輯上 HUB 是透明的，各USB 設(shè)備和 HOST 直接連接，和 HOST 上的應(yīng)用軟件形成一對(duì)一的關(guān)系。如下圖所示：各應(yīng)用軟件功能設(shè)備對(duì)之間的通訊相互獨(dú) 立，應(yīng)用軟件通過 USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序(USBD)發(fā) 起 IRQ 請(qǐng)求，請(qǐng)求數(shù)據(jù)傳輸。主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng) 程序（HCD）接收 IRQ 請(qǐng)求，并解析成為 USB 傳輸和傳輸事務(wù)（Transaction），并對(duì) USB 系統(tǒng) 中的所有傳輸事務(wù)進(jìn)行任務(wù)排定（因?yàn)榭赡芡瑫r(shí) 有多個(gè)應(yīng)用軟件發(fā)起 IRQ 請(qǐng)求）。主機(jī)控制器（Host Controller）執(zhí)行排定的傳輸任務(wù)，在同 一條共享的 USB 總線上進(jìn)行數(shù)據(jù)包的傳輸。如 下圖所示。USB 系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的傳輸，宏觀的看來是在 HOST 和 USB 功能設(shè)備之間進(jìn)行；微觀的看是 在應(yīng)用軟件的 Buffer 和 USB 功能設(shè)備的端點(diǎn)之 間進(jìn)行。一般來說端點(diǎn)都有 Buffer，可以認(rèn)為 USB 通訊就是應(yīng)用軟件 Buffer 和設(shè)備端點(diǎn) Buffer 之間的數(shù)據(jù)交換，交換的通道稱為管道。應(yīng)用軟 件通過和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換來完成設(shè)備的控 制和數(shù)據(jù)傳輸。通常需要多個(gè)管道來完成數(shù)據(jù)交 換，因?yàn)橥还艿乐恢С忠环N類型的數(shù)據(jù)傳輸。 用在一起來對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制的若干管道稱為設(shè) 備的接口，這就是端點(diǎn)、管道和接口的關(guān)系。傳輸方向等。 四種傳輸類型1. 控制傳輸：一個(gè) USB 設(shè)備可以包括若干個(gè)端點(diǎn)，不同的端點(diǎn)以端點(diǎn)編號(hào)和方向區(qū)分。不同端點(diǎn)可以支 持不同的傳輸類型、訪問間隔以及最大數(shù)據(jù)包大 小。除端點(diǎn) 0 外，所有的端點(diǎn)只支持一個(gè)方向的 數(shù)據(jù)傳輸。端點(diǎn) 0 是一個(gè)特殊的端點(diǎn)，它支持雙 向的控制傳輸。管道和端點(diǎn)關(guān)聯(lián)，和關(guān)聯(lián)的端點(diǎn) 有相同的屬性，如支持的傳輸類型、最大包長度、控制傳輸是一種可靠的雙向傳輸，一次控制傳輸可分為三個(gè)階段。第一階段為從 HOST 到 Device 的 SETUP 事務(wù)傳輸，這個(gè)階段指定了此次控制傳輸?shù)恼?qǐng)求類型； 第二階段為數(shù)據(jù)階段，也有些請(qǐng)求沒有數(shù)據(jù)階段；第三階段為狀態(tài)階段，通過一次 IN/OUT 傳輸表明請(qǐng)求是否成功完成?？刂苽鬏斖ㄟ^控制管道在應(yīng)用軟件和 Device 的控制端點(diǎn)之間進(jìn)行，控制傳輸 過程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是有格式定義的，USB 設(shè)備或主機(jī)可根據(jù)格式定義解析獲得的 數(shù)據(jù)含義。其他三種傳輸類型都沒有格式定義。控制傳輸對(duì)于最大包長度有固定的要求。對(duì)于高速設(shè)備該值為 64Byte；對(duì)于 低速設(shè)備該值為 8；全速設(shè)備可以是 8 或 16 或 32 或 64。最大包長度表征了一個(gè)端點(diǎn)單次接收/發(fā)送數(shù)據(jù)的能力，實(shí)際上反應(yīng)的是該端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 Buffer 的大小。Buffer 越大，單次可接收/發(fā)送的數(shù)據(jù)包越大，反之亦反。當(dāng)通過一個(gè)端點(diǎn) 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，若數(shù)據(jù)的大小超過該端點(diǎn)的最大包長度時(shí)，需要將數(shù)據(jù)分成若干個(gè)數(shù)據(jù) 包傳輸，并彍要求除最后一個(gè)包外，所有的包長度均等于該最大包長度。這也就是說如果 一個(gè)端點(diǎn)收到/發(fā)送了一個(gè)長度小于最大包長度的包，即意味著數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。控制傳輸在訪問總線時(shí)也受到一些限制，如： 高速端點(diǎn)的控制傳輸不能占用超過 20%的微幀，全速和低速的則不能超過 10%。 在一幀內(nèi)如果有多余的未用時(shí)間，并且沒有同步和中斷傳輸，可以用來進(jìn)行控 制傳輸。2. 中斷傳輸：中斷傳輸是一種輪詢的傳輸方式，是一種單向的傳輸，HOST 通過固定的間隔 對(duì)中斷端點(diǎn)進(jìn)行查詢，若有數(shù)據(jù)傳輸或可以接收數(shù)據(jù)則返回?cái)?shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)，否則 返回 NAK，表示尚未準(zhǔn)備好。中斷傳輸?shù)难舆t有保證，但并非實(shí)時(shí)傳輸，它是一種延遲有限的可靠傳輸，支 持錯(cuò)誤重傳。對(duì)于高速/全速/低速端點(diǎn)，最大包長度分別可以達(dá)到 1024/64/8 Bytes。 高速中斷傳輸不得占用超過 80%的微幀時(shí)間，全速和低速不得超過 90%。 中斷端點(diǎn)的輪詢間隔由在端點(diǎn)描述符中定義，全速端點(diǎn)的輪詢間隔可以是1~255mS，低速端點(diǎn)為 10~255mS，高速端點(diǎn)為(2interval1)*125uS，其中 interval 取 1到 16 之間的值。除高速高帶寬中斷端點(diǎn)外，一個(gè)微幀內(nèi)僅允許一次中斷事務(wù)傳輸，高速高帶寬 端點(diǎn)最多可以在一個(gè)微幀內(nèi)進(jìn)行三次中斷事務(wù)傳輸，傳輸高達(dá) 3072 字節(jié)的數(shù)據(jù)。所謂單向傳輸，并不是說該傳輸只支持一個(gè)方向的傳輸，而是指在某個(gè)端點(diǎn)上該傳輸 僅支持一個(gè)方向，或輸出，或輸入。如果需要在兩個(gè)方向上進(jìn)行某種單向傳輸，需要占用 兩個(gè)端點(diǎn)，分別配置成不同的方向，可以擁有相同的端點(diǎn)編號(hào)。3. 批量傳輸： 批量傳輸是一種可靠的單向傳輸，但延遲沒有保證，它盡量利用可以利用的帶寬來完成傳輸，適合數(shù)據(jù)量比較大的傳輸。低速 USB 設(shè)備不支持批量傳輸，高速批量端點(diǎn)的最大包長度為 512，全速批 量端點(diǎn)的最大包長度可以為 1364。批量傳輸在訪問 USB 總線時(shí)，相對(duì)其他傳輸類型具有最低的優(yōu)先級(jí)，USB HOST 總是優(yōu)先安排其他類型的傳輸，當(dāng)總線帶寬有富余時(shí)才安排批量傳輸。高速的批量端點(diǎn)必須支持 PING 操作，向主機(jī)報(bào)告端點(diǎn)的狀態(tài)，NYET 表示否 定應(yīng)答，沒有準(zhǔn)備好接收下一個(gè)數(shù)據(jù)包，ACK 表示肯定應(yīng)答，已經(jīng)準(zhǔn)備好接收下一個(gè)數(shù)據(jù)包。4. 同步傳輸： 同步傳輸是一種實(shí)時(shí)的、不可靠的傳輸，不支持錯(cuò)誤重發(fā)機(jī)制。只有高速和全速端點(diǎn)支持同步傳輸，高速同步端點(diǎn)的最大包長度為 1024，低速的為 1023。除高速高帶寬同步端點(diǎn)外，一個(gè)微幀內(nèi)僅允許一次同步事務(wù)傳輸，高速高帶寬 端點(diǎn)最多可以在一個(gè)微幀內(nèi)進(jìn)行三次同步事務(wù)傳輸，傳輸高達(dá) 3072 字節(jié)的數(shù)據(jù)。全速同步傳輸不得占用超過 80%的幀時(shí)間，高速同步傳輸不得占用超過 90%的微幀時(shí)間。同步端點(diǎn)的訪問也和中斷端點(diǎn)一樣，有固定的時(shí)間間隔限制。 在主機(jī)控制器和 USB HUB 之間還有另外一種傳輸——分離傳輸（Split Transaction），它僅在主機(jī)控制器和 HUB 之間執(zhí)行，通過分離傳輸，可以允許全速/低速設(shè)備連接到高速主機(jī)。分離傳輸對(duì)于 USB 設(shè)備來說是透明的、不可見的。分離傳輸：顧名思義就是把一次完整的事務(wù)傳輸分成兩個(gè)事務(wù)傳輸來完成。其出發(fā)點(diǎn)是高速傳輸和全 速/低速傳輸