USB2.0协议解析:分离处理特殊令牌包的关键细节

需积分: 41 4 下载量 176 浏览量 更新于2024-08-13 收藏 5.99MB PPT 举报
"分离处理特殊令牌包-USB2.0协议深入解读" USB2.0协议是计算机硬件接口中的一项重要标准,旨在提供高速、通用的设备连接能力。USB2.0由COMPAQ、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS等公司共同制定,其主要目标是提升数据传输速率,从USB1.1的12Mbps提升至480Mbps,实现了60MB/s的数据传输速度,提升了约40倍。同时,USB2.0保持了对USB1.1的向下兼容性,不同版本的设备可以在同一接口上正常工作,但速度受到最低规格的限制。 USB2.0协议中,关键的特性之一是分离处理(Split Transaction)。这是针对高速主机控制器与集线器连接全速/低速设备情况的一种优化机制。高速分离处理仅在集线器连接了全速或低速设备时才启用,目的是确保这些设备能够与高速设备一起有效地工作,而不会因速度差异导致整个系统的性能下降。 分离处理涉及到两个特殊的令牌:开始分离处理(Start-Split, SSPLIT)和完成分离处理(Split, SPLIT)。这两个令牌构成了一个完整的分离交易流程。SPLIT令牌与其他一般的3字节令牌不同,它有4字节长,包含了额外的处理信息,用于指示设备如何执行特定的分离操作。通过使用分离处理,主机控制器可以在不中断高速总线活动的情况下,与全速/低速设备交互,提高了系统效率。 高速分离处理的工作原理是,当主机控制器需要与全速或低速设备通信时,会发送SSPLIT令牌到集线器,集线器随后将这个请求转化为适合低速设备的速度,并转发给相应的设备。设备响应后,集线器再通过SPLIT令牌将结果返回给主机控制器。这种方式允许主机在等待全速/低速设备响应的同时,可以继续执行其他高速任务,避免了总线空闲,提升了整体系统的吞吐量。 USB协议中,端点(Endpoints)是设备与主机通信的核心组件,它们是设备上可识别的通信终点。每个设备可以有多个端点,每个端点都有唯一的端点号,用于区分不同的数据传输通道。通信流通过USB驱动程序(如USBD和UHCD)和硬件接口进行,这些通道被称为管道(Pipes),形象地表示了数据传输的路径。 USB2.0协议的深入解读需要理解其高速传输机制、分离处理的概念以及端点和管道在通信中的作用。这些知识点对于理解USB系统的运作原理和优化设备间的通信效率至关重要。