USB2.0协议解析:特殊令牌包SPLIT的分离处理
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更新于2024-08-16
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"分离处理特殊令牌包-usb2.0协议"
USB2.0协议是通用串行总线(Universal Serial Bus)的一个重要版本,它显著提升了数据传输速度,达到480Mbps,使得高速设备之间的通信更加高效。USB2.0在保持向后兼容USB1.1的基础上,引入了新的特性以优化总线性能。其中一个关键创新是分离处理(Split Transactions),这是针对高速设备与全速或低速设备共存场景设计的一种技术。
分离处理主要涉及一种特殊的令牌包——SPLIT令牌,不同于通常的3字节令牌,SPLIT令牌有4字节长。这个扩展的令牌用于支持主机控制器与高速集线器之间的通信,特别是当集线器的下游端口连接了全速或低速设备时。分离处理分为两个阶段:开始分离处理(SSPLIT)和完成分离处理(CSPLIT)。这一机制允许高速处理与全速/低速处理独立进行,避免了高速设备因等待低速设备完成传输而造成的延迟。
在高速分离处理中,主机控制器可以通过集线器启动一个针对全速或低速设备的处理,而无需等待该处理完成就可以继续其他高速传输。这种方式提高了总线效率,确保高速设备可以充分利用其高带宽能力,同时不影响与低速设备的通信。
USB协议本身包括了主机、设备、驱动程序以及它们之间的通信流程。主机上的客户软件通过USB驱动程序USBD与主控制器驱动程序UHCD交互,进而控制主控制器与设备间的通信。端点(Endpoints)是设备上的关键概念,每个设备可以有多个独立的端点,每个端点都有一个唯一的端点号来标识。通信流通过端点在主机和设备间流动,如同通过管道(Pipes)传输,简化了理解USB信息传输的方式。
USB2.0协议的制定由多家知名公司合作完成,旨在提供更高的数据传输速率和更好的兼容性。尽管USB2.0的速率远超USB1.1,但两者仍能无缝对接,USB2.0设备可以在USB1.1接口上运行,反之亦然,只是速度会受到较慢接口的限制。USB2.0和1.1使用相同的连接电缆和端口,确保了硬件的通用性。
总结来说,USB2.0协议中的分离处理机制是为了解决不同速度设备之间的通信问题,通过SPLIT令牌实现高速与低速设备并行处理,从而优化了总线效率。这一技术是USB2.0协议提升性能的关键之一,保证了高速设备在有低速设备存在时也能保持高效的通信。
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