USB协议解析:批量传输与总线访问限制

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"USB协议详解 - USB中文" USB协议是通用串行总线(Universal Serial Bus)的一种通信协议,它允许不同设备通过同一总线进行通信。USB2.0是USB协议的一个重要版本,由多家业界领先公司共同制定,旨在提高数据传输速度并保持向下兼容性。 USB2.0协议是在USB1.1的基础上发展起来的,其主要目标是提升数据传输速率。USB2.0的最大传输速率为480Mbps,相当于60MB/s,这一速度比USB1.1快约40倍。尽管USB2.0的速率显著提升,但为了保持兼容性,USB2.0设备可以在USB1.1的接口上正常工作,反之亦然。然而,设备的实际传输速度会受到所连接接口的限制,例如USB2.0设备在USB1.1接口上只能达到12Mbps(1.5MB/s)的速度。 USB协议中,"端点"(Endpoint)是设备和主机间通信的关键元素,每个设备可以有多个独立的端点,每个端点都有唯一的端点号。通信过程通过"管道"(Pipe)来形象化表示,管道是数据传输的抽象概念,简化了USB系统中的信息传递理解。接口(Interface)则是一组相关端点的集合。 在USB2.0协议中,批传送(Bulk Transfer)是一种重要的数据传输方式,主要用于大量数据的传输。全速和高速设备可以使用批传送。批传送的特性包括: 1. 当已传的数据量恰好等于期望传送的量,或者发送一个不足最大包大小(Max Packet Size)的包或长度为0的包时,批传送结束。 2. 如果接收到的数据净负荷区超长,所有等待该端点的批传送IRP(I/O请求包)都会被中止或取消。 3. 批传送的总线访问频率不由端点控制,USB总线会根据所有批传送和等待的IRP进行协调,以实现最佳传输效果。 4. 控制传送在总线优先级上高于批传送,具有保证的传输时间,而批传送则依赖于可用的总线带宽。 5. 总线时间的分配可能会因设备的加入、移除或其他设备端点的需求而变化,因此,批传送的速率和顺序是不确定的,不能预先设定。 USB协议的这些特性确保了USB总线的灵活性和效率,同时保证了不同速度和类型的设备能够协同工作。了解和掌握USB协议的细节对于开发和优化USB设备的性能至关重要。