【正文】 IN 型的同步分離傳輸。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)。如果還有數(shù)據(jù)，則以 MDATA 發(fā)送，否則以 DATA1/0 發(fā)送。由于速度不匹配，在一個(gè)微幀里，最多可以在全速總線(xiàn)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(zhǎng)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。一次分離傳輸依次經(jīng)歷這四種狀態(tài)。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。IN 型的批量/控制分離傳輸有相似的過(guò)程，只不過(guò)數(shù)據(jù)包的傳輸在 CSplit 階段，下圖為 其流程圖。 如 果 傳 輸 已 經(jīng) 完 成 ， 則 TT 向 HOST 轉(zhuǎn) 發(fā) 來(lái) 自 設(shè) 備 的 握 手 包（STALL/ACK/NAK）。具體過(guò)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(xún)到已經(jīng)存儲(chǔ)在 Buffer 中的分離傳輸，如果查詢(xún)不到，則認(rèn)為傳輸錯(cuò)誤，返回 STALL 握手包。然后 TT 根據(jù) SSPLIT 包中的信息，通過(guò)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(lái)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。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(lái)自 HUB 的握手包。 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。先來(lái)看 OUT 型批量/中斷分離傳輸?shù)牧鞒?，如下圖所示：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(guò)查詢(xún) HUB 的 端口狀態(tài)得知）。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。按照處理方式的區(qū)別，TT 中的分離傳輸可以分為兩類(lèi)——周期分離傳輸和非周期分離 傳輸。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(lái)說(shuō)是透明的。針對(duì)傳輸類(lèi)型的不 同，TT 采用多個(gè) Buffer 來(lái) 緩存數(shù)據(jù)。和大部分速度匹配邏輯 一樣，TT 也采用 Buffer 的 方 式 來(lái) 完 成 速 度 匹 配 。從傳輸?shù)慕嵌葋?lái)說(shuō)，主要就是完成分離事務(wù)傳輸（Split Transaction）。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(kāi)介紹，更多的細(xì)節(jié)請(qǐng)?jiān)谟斜匾獣r(shí)參考 USB Spec。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。圖中左上方是一個(gè)中斷型的狀態(tài) 改變端點(diǎn)，HOST 通過(guò)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(xún) 該 HUB 自身和各下行 PORT 的狀態(tài)是 否改變。圖中右上方是端點(diǎn) 0，即默認(rèn)的控 制端點(diǎn)，HOST 通過(guò)向該端點(diǎn)發(fā)送標(biāo) 準(zhǔn)請(qǐng)求和 HUB 類(lèi)請(qǐng)求完成 USB HUB 的 枚 舉 和 控 制 。HUB Repeater 的行為受到 EOF1 和 EOF2 時(shí)間的影響，具體參考 USB Spec P330。在高速連接中，USB 規(guī)范要求從上行 PORT 到下行 PORT 的連接在 SOP（Start of Packet）到來(lái)時(shí)建立，且延遲不超過(guò) 36bit time。下圖為 HUB Repeater 的框圖。HUB Repeater顧名思義，HUB Repeater 將接收到數(shù)據(jù) Repeat 出去，這個(gè) repeat 是雙向的，既包括從 上行 PORT 到下行 PORT 的 repeat，又包括型下行 PORT 到上行 PORT 的 repeat。EOF1 和 EOF2 是兩個(gè)安全時(shí)間，比實(shí)際的 EOF 時(shí)間稍早。從而保證了在整個(gè) USB 系統(tǒng)中，所有部件的幀時(shí)間（幀頭 和幀尾到來(lái)的時(shí)刻）除了在 USB 傳輸線(xiàn)傳播帶來(lái)的傳播延遲之外都是一樣的。即在向下計(jì)數(shù)器尚未計(jì)到 0 時(shí)，提前認(rèn)為當(dāng)前幀結(jié)束。由于 USB HUB 檢測(cè) SOF 包也是需要時(shí)間的，所以實(shí)際發(fā)現(xiàn) SOF 包的時(shí)間要比該 SOF 包在總線(xiàn)上出 現(xiàn)的時(shí)間稍晚，如果不加以處理，USB HUB 內(nèi)部的幀時(shí)間會(huì)整體比總線(xiàn)上的幀時(shí)間推遲一些。其中一個(gè)計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)，用來(lái)測(cè)量來(lái)自上行 PORT 連續(xù)兩個(gè) SOF 包的時(shí) 間間隔；寄存器用來(lái)存儲(chǔ)此時(shí)間間隔，每次 SOF 包到來(lái)都會(huì)被更新；另一個(gè)計(jì)數(shù)器從測(cè)得 的時(shí)間間隔開(kāi)始向下計(jì)數(shù)，計(jì)到 0 時(shí)即認(rèn)為新的一幀開(kāi)始了。USB HUB 的幀同步USB HUB 必須與 HOST 保持同步，擁有和 HOST 相同的幀周期，這是通過(guò)幀同步的 操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。上行方向上：USB HUB 將在下行 PORT 接收到的數(shù)據(jù)包，遞交到上行 PORT，而不向 其他 PORT 轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng) USB HUB 的上行 PORT 連接在高速時(shí)，TT 工作，HUB Repeater 工作在 高速模式。 Routing Logic 負(fù)責(zé)將下行 PORT 連接到 HUB Repeater 或者 Transaction Translator（以后簡(jiǎn)稱(chēng) TT）。HUB Controller負(fù)責(zé)與 HOST 通訊，完成與 HOST 的交互（請(qǐng)求的響應(yīng)）、HUB 的控制及管理。其中 HUB Repeater 主要負(fù) 責(zé)連接的建立和撤銷(xiāo)，即完成上 行 PORT 和下行 PORT 工作在相 同速度的連接管理。下圖為 USB HUB 的架構(gòu)圖：USB HUB 自身的工作速度 由上行 PORT 的連接速度決定。另外還包括 USB HUB 類(lèi)的請(qǐng)求及描述符。由于跟項(xiàng)目關(guān)聯(lián)不大，故略去，如有需要請(qǐng)參考 USB Spec Chapter10。具體參考USB Spec p250USB 主機(jī)：硬件和軟件該章節(jié)主要定義了 USB 主機(jī)的硬件和軟件組成及其在 USB 傳輸中的行為，這部分的硬 件設(shè)計(jì)主要指 EHCI 的設(shè)計(jì)，軟件的設(shè)計(jì)主要是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和 USB 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。具體定義參考 Spec p248。所有的請(qǐng)求都通過(guò)默認(rèn)管道發(fā) 送，按照控制傳輸?shù)娜齻€(gè)階段進(jìn)行。USB 設(shè)備的常用操作包括：設(shè)備連接、設(shè)備移除、設(shè)備配置、地址分配、數(shù)據(jù)傳輸、 設(shè)備掛起、設(shè)備喚醒等。10. 根據(jù)配置信息，主機(jī)選擇合適配置，通過(guò) set_configuration 請(qǐng)求對(duì)設(shè)備而進(jìn)行配置。8. 主機(jī)通過(guò)新地址向設(shè)備發(fā)送 get_device_descriptor 標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求，獲取設(shè)備的描述符。6. 主機(jī)再次向 HUB 發(fā)送請(qǐng)求，復(fù)位該 PORT。主機(jī)可以通過(guò) 0