USB3.0超速事务处理详解

"超速事务处理-社会工程（全三本）pdf版，涵盖了USB3.0协议层的详细内容，包括包类型、包格式、交易类型以及超速事务处理机制。" 在USB3.0规范中，协议层是至关重要的组成部分，它负责Host和Device之间的end-to-end数据流管理，建立在链路层的可靠传输基础之上。本章主要讨论了四种包类型：LMP（Link Management Protocol）、DP（Data Packet）、TP（Transaction Packet）、ITP（Interval Transaction Packet）。这些包各有不同的作用，例如LMP用于链接管理，DP用于传输数据，而TP则涉及事务处理的细节。 超速事务处理是USB3.0高速传输的核心机制。当主机需要从设备请求数据或发送数据时，超速事务处理开始。一次传输可能由设备到主机的数据请求触发，然后被分解为一次或多次突发事务。在此过程中，超速主机可以在等待当前事务完成时并发执行多个OUT事务，但仅能执行一个IN事务。主机启动新的IN事务需满足以下条件之一：收到DP包、NRDY或STALL TP包，或因ACK TP事务处理超时；或在同步传输中，收到所有请求的DP包、短包、最后包标志位设置的DP包，或ACK TP事务处理超时。 对于非同步传输，设备可以通过返回NRDY TP包表示尚未准备好接收数据，或者通过返回ACK TP包来确认接收到OUT事务中的数据。超速总线结构的这种设计显著提高了数据传输效率，尤其是在连续突发传输和块传输时，流控机制确保了数据交换的稳定性和效率。 此外，USB3.0引入了异步通信，设备可以主动向主机发送“ready”通知，告知主机数据发送或接收的准备情况。主机通过发送ITP包，包含时间戳信息，以保持设备与主机的同步。这种机制减少了不必要的轮询，降低了功耗，并且允许未参与数据通信的链路保持低功耗状态。 在设备方面，超速USB设备必须支持USB2.0的默认控制管道。对于USB3.0集线器，它们实际上是USB2.0和USB3.0集线器的组合，承担着数据包的路由、混合传递和时间戳广播等职责。主机则通过主控器来管理USB3.0和USB2.0的双总线结构，处理控制、状态和信息交换。 USB3.0协议层的超速事务处理机制是其高效传输的关键，它通过异步通信、流控和支持多事务并发等方式，显著提升了USB总线的性能和能效。同时，集线器和主机的角色分工明确，共同维护了整个USB生态系统中数据传输的顺畅和稳定性。