【正文】 請(qǐng)求完成 USB HUB 的 枚 舉 和 控 制 。 如 復(fù) 位 某 個(gè) 下 行 PORT、使能某個(gè)下行 PORT、給某個(gè) 下行 PORT 上電等。圖中左上方是一個(gè)中斷型的狀態(tài) 改變端點(diǎn)，HOST 通過以固定的時(shí)間 間隔向該端點(diǎn)發(fā)起 IN 的中斷傳輸查詢 該 HUB 自身和各下行 PORT 的狀態(tài)是 否改變。當(dāng)沒有狀態(tài)改變時(shí)，該端點(diǎn) 返回 NAK 的握手包；當(dāng)有狀態(tài)改變時(shí)返回一個(gè)反應(yīng)了 HUB 自身和各下行 PORT 狀態(tài)改變信息的 Bitmap。每個(gè) PORT 映射到該 Bitmap 中的一位，當(dāng)該 PORT 的狀態(tài)有改變時(shí)，對(duì)應(yīng)的位置 1，這是由 USB HUB 硬件完成 的。所謂狀態(tài)改變包括：設(shè)備連接、復(fù)位完成、設(shè)備移除、電流過流等，USB HUB 的硬件負(fù)責(zé)檢測這些 事件的發(fā)生，并痛過置位反應(yīng)到 Bitmap 中來。Transaction TranslatorTT 是 USB HUB 中最復(fù)雜的一部分，這里我并不準(zhǔn)備詳細(xì)描述它，而只是從結(jié)構(gòu)和基 本操作邏輯上展開介紹，更多的細(xì)節(jié)請(qǐng)?jiān)谟斜匾獣r(shí)參考 USB Spec。前面已經(jīng)說過：TT 在 USB HUB 中主要負(fù)責(zé)從高速到全/低速傳輸事務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)，完成速 度的匹配。從傳輸?shù)慕嵌葋碚f，主要就是完成分離事務(wù)傳輸（Split Transaction）。下圖為 TT 的基本結(jié)構(gòu)。和大部分速度匹配邏輯 一樣，TT 也采用 Buffer 的 方 式 來 完 成 速 度 匹 配 。 Buffer 的一端是一個(gè)高速 Handler ，處理高速數(shù)據(jù)收 發(fā) ； 另 一 端 是 全 速 / 低 速 Handler 處理全速/低速數(shù)據(jù) 的收發(fā)。針對(duì)傳輸類型的不 同，TT 采用多個(gè) Buffer 來 緩存數(shù)據(jù)。其中同步傳輸和中斷傳輸?shù)?StartSplit（SSplit）階段和 CompleteSplit（CSplit）階段分別用一個(gè) Buffer， 批量傳輸和中斷傳輸?shù)?SSplit 和 CSplit 不分開存儲(chǔ)，但是在一個(gè) TT 中至少有 2 個(gè)用于批 量傳輸和中斷傳輸?shù)?Buffer。分離傳輸僅在 HOST 和 HUB 之間發(fā)生，對(duì)于設(shè)備全速/低速設(shè)備來說是透明的。一個(gè)USB HUB 可以有多個(gè) TT，這在 USB 協(xié)議中是允許的。按照處理方式的區(qū)別，TT 中的分離傳輸可以分為兩類——周期分離傳輸和非周期分離 傳輸。周期分離傳輸指的是同步分離傳輸和中斷分離傳輸，非周期分離傳輸指的是批量分離 傳輸和控制分離傳輸。同步傳輸和中斷傳輸被歸為周期傳輸是因?yàn)樗鼈兊膫鬏斒怯兄芷诘?，HOST 以固定的間隔向同步端點(diǎn) 和中斷端點(diǎn)發(fā)起傳輸。相對(duì)應(yīng)的，批量傳輸和控制傳輸沒有固定的周期。先來看 OUT 型批量/中斷分離傳輸?shù)牧鞒蹋缦聢D所示：HOST 知道某個(gè) HUB 的某個(gè)下行 PORT 上連接的是全速/低速設(shè)備（通過查詢 HUB 的 端口狀態(tài)得知）。當(dāng) HOST 要向該設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時(shí)，它必須啟動(dòng)一次 OUT 型的分離傳輸。 首先 HOST 發(fā)送一個(gè) SSPLIT 包，表明：下面我要進(jìn)行分離傳輸了。SSPLIT 包中指明了該 分離傳輸所對(duì)應(yīng)的 HUB 地址和 PORT 編號(hào)，同時(shí)也指明了端點(diǎn)的類型（具體定義參考 StartSplit 包的定義）。然后按照普通批量/中斷傳輸?shù)捻樞?，先發(fā)送一個(gè) OUT/SETUP 的令牌 包，然后發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，并等待來自 HUB 的握手包。如果沒問題，HUB 的 TT 會(huì)在 Buffer 開辟一片緩存保存以上接收到的三個(gè)包后，并 ACK 主機(jī)，表明已經(jīng)接收到 StartSplit 階段的數(shù)據(jù)包。然后 TT 根據(jù) SSPLIT 包中的信息，通過全速/低速 Handler 向指定的下行 PORT 轉(zhuǎn)發(fā)令牌包和數(shù)據(jù)包，并接收來自設(shè)備的握手響應(yīng)，同樣保存在 Buffer 中，并更新此次分 離傳輸?shù)臓顟B(tài)信息。主機(jī)在完成 StartSplit 階段一段時(shí)間后，向 HUB 發(fā)起 CompleteSplit 傳輸，查詢此次傳 輸?shù)臓顟B(tài)。具體過程為，先發(fā)送一個(gè) CSPLIT 包，然后是 OUT/SETUP 包，TT 根據(jù)這兩個(gè) 包可以查詢到已經(jīng)存儲(chǔ)在 Buffer 中的分離傳輸，如果查詢不到，則認(rèn)為傳輸錯(cuò)誤，返回 STALL 握手包。如果查詢到了，但設(shè)備還沒有響應(yīng)，則返回 NYET 握手包，讓主機(jī)等待一段時(shí)間 后 重 新 查 詢 。 如 果 傳 輸 已 經(jīng) 完 成 ， 則 TT 向 HOST 轉(zhuǎn) 發(fā) 來 自 設(shè) 備 的 握 手 包（STALL/ACK/NAK）。這時(shí)一次完整的分離傳輸完成。IN 型的批量/控制分離傳輸有相似的過程，只不過數(shù)據(jù)包的傳輸在 CSplit 階段，下圖為 其流程圖。周期型的分離傳輸基本過程和非周期的分離傳輸大致相同，但在細(xì)節(jié)上有很多不一樣的地方。如周期性的分離傳輸使用兩個(gè) Buffer 分別存放 SSplit 和 CSplit 階段的數(shù)據(jù)，主機(jī)在 安排 SSplit 和 CSplit 也和非周期分離傳輸有些不同，有較多的限制。TT 采用流水的方式處理周期型的分離傳輸，一次周期型的分離傳輸在 TT 中共有四種 狀態(tài)：New、Pending、Ready 以及 Old。一次分離傳輸依次經(jīng)歷這四種狀態(tài)。其中 New 態(tài) 為這次分離傳輸在 TT 中建立的狀態(tài)，是一個(gè)暫態(tài)、最長不能超過 1 個(gè)微幀的時(shí)間；Pending 為等待傳輸完成的狀態(tài)，最長不能超過 4 個(gè)微幀；Ready 為傳輸已經(jīng)完成，等待 Host 取回 結(jié)果的狀態(tài)，最長不能超過 2 個(gè)微幀；Old 表示傳輸已經(jīng)全部完成，TT 中該傳輸所占用的 Buffer 可以重新利用。由于速度不匹配，在一個(gè)微幀里，最多可以在全速總線上傳輸 188 字節(jié)的數(shù)據(jù)，在傳輸 的數(shù)據(jù)量較大的情況下，例如同步傳輸?shù)淖畲蟀L度為 1023 字節(jié)，如果等到整個(gè)包傳完再 響應(yīng) HOST 的 CSplit，不但要求 TT 有更多的 Buffer，并且會(huì)使 HOST 浪費(fèi)較多的時(shí)間在等待數(shù)據(jù)傳輸完成。因此 TT 采用了如下的處理方式：上行方向上，即 IN 型的傳輸：無論何時(shí)，只要 TT 收到超過 2 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，就響應(yīng) HOST 的 CSplit，向 HOST 發(fā)回?cái)?shù)據(jù)，并在 PID 中以 MDATA，DATA1/0 表明還有沒有未 傳完的數(shù)據(jù)。如果還有數(shù)據(jù)，則以 MDATA 發(fā)送，否則以 DATA1/0 發(fā)送。HOST 在收到 MDATA 后，應(yīng)繼續(xù)在下一個(gè)微幀里發(fā)起 CSplit 傳輸，向 HUB 請(qǐng)求數(shù)據(jù)，知道收到一個(gè) DATA0/1 的數(shù)據(jù)包。下行方向上，即 OUT 型的傳輸：HOST 把一個(gè)大的數(shù)據(jù)包拆成最大 188 字節(jié)的若干個(gè) 小包，在連續(xù)的多個(gè)微幀里用 SSplit 向 TT 發(fā)送數(shù)據(jù)。如下圖所示：OUT 型中斷分離傳輸OUT 型的同步分離傳輸OUT 型的同步分離傳輸只有 SSplit 階段，而沒有 CSplit 階段，因?yàn)橥絺鬏斒遣豢煽康膫鬏敚琀OST不需要確認(rèn)傳輸是否成功完成。IN 型的同步分離傳輸