USB 传输协议

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2011

Pipe

USB的pipe的两端分别指的是USB host端的内存区域，和设备端的endpoint。

pipe分为两类，一类是stream pipe, 另一类是message pipe。

两类的主要区别是，message pipe发送的数据，都是usb协议里规定好的结构，而steam pipe发送的数据则没有什么要求。

还有一个重要的概念就是，message pipe要求IN和OUT，而且必须是一个endpoint支持IN，OUT，也就是要求全双工。所以endpoint 0的control transfer就总是message pipe。但是只能是endpoint 0可以使用control transfer么？其实不是，除了endpoint 0之外，其实还可以有其他endpoint支持全双工，这就根据设备的支持了，一般这么用的比较少。下面介绍control transfer的时候会介绍到。

Transfer

USB协议规定了4种transfer，分别为control transfer, isochronous transfer, bulk transfer, interrupt transfer.

一个transfer由多个transaction组成，一个transaction由多个packet组成。

control transfer

一个control transfer由SETUP, DATA, STATUS三种transaction组成，其中SETUP是由host -> device, STATUS是由device -> host。DATA是可有可无的，DATA的传输方向也是由SETUP里去指定的。

control trnasfer属于message pipe， 里面传输的数据都是定义好了的结构体，比如set configuration之类。

一个device必须有一个control transfer，也就是使用的endpoint0,但是device不见得只有一个control transfer,也可以有其他的全双工的endpoint去运作附加的control transfer。

SETUP transaction的数据都是USB协议定义好的结构体，这个结构体允许vendor指定自己的专门设备的一些command。DATA transaction如果有的话，就跟在SETUP后面，其也有一个USB定义好的结构体，除非传输的是vedor指定的信息。最后是STATUS transaction，这个也是有USB协议规定好的。

基于control transfer的endpoint决定了最大的packet大小，full-speed的设备为8， 16， 32， 64个bytes, high-speed设备支持64 bytes, low-speed为8bytes.这个包的最大size决定于wMaxPacketSize。这个wMaxPacketSize是在device descriptor里，所以正确的读取顺序为，先读8个bytes，解析后得到wMaxPacketSize后，再去用真实的size继续操作。

还有一点，这个wMaxPacketSize，也就是max packet大小，指的是DATA transaction里的真实data filed的size。像SETUP，STATUS这些transaction，都是USB定义好的，所以size也是固定的，所以就跟这个最大size没有关系了。如果传输的数据大于packet的max size里，那就分多个packet。