USB EHCI 数据传输处理：分裂传输与同步传输解析

"本文主要介绍了USB EHCI（Enhanced Host Controller Interface）控制器驱动中的数据结构和分裂传输过程，特别是针对IN和OUT型传输的处理方式，以及如何通过C-Split和S-Split机制来解决速度不匹配问题。" 在USB EHCI协议中，分裂传输过程（Split Transaction Process）是为了解决高速设备与全速设备之间速度不匹配的问题。这个过程主要包括了New、Pending、Ready和Old四种状态，确保数据的有效传输和主机的高效响应。 2.4 分裂传输过程详细说明： 1. **New** 状态：这是传输开始时的状态，持续时间不超过1个微帧，用于初始化传输。 2. **Pending** 状态：设备正在传输数据，主机等待数据完成，最长不超过4个微帧。 3. **Ready** 状态：传输已完成，等待主机接收结果，最长不超过2个微帧。 4. **Old** 状态：传输完全结束，TT（Transaction Translator）中的Buffer可以被复用。 对于**上行方向（IN型传输）**，当TT接收到超过2个字节的数据时，它会立即响应Host的C-Split，发送已接收的数据，并通过PID（Packet Identifier）的MDATA或DATA1/0标识是否有更多数据未传输。Host在接收到MDATA后，应在下一个微帧中再次发起C-Split请求，直到收到DATA0/1数据包，表明传输结束。 对于**下行方向（OUT型传输）**，Host会将大包拆分为最大188字节的小包，通过S-Split在连续的微帧中向TT发送数据。对于ISO（Isochronous）同步传输，数据包的发送顺序通常为B（开始）、M（中间数据）、E（最后数据）。 数据结构方面，EHCI驱动中使用了Queue Element Transfer Descriptor (QTD)来描述传输数据的相关信息，包括数据源、数据长度、传输状态、结果信息、是否产生中断（IOC）以及使用的令牌包类型（IN、OUT、SETUP）。QTD是与Queue Head (QH)结构关联的，用于控制、批量和中断传输。 此外，所有结构的首字节都是NextLinkPointer+Type+T，这种设计允许通过Type字段识别不同类型的结构（如QTD、ITD、QH、SITD），便于统一管理和操作。 总结来说，分裂传输过程是USB EHCI协议中解决速度不匹配问题的关键机制，通过C-Split和S-Split确保高效的数据传输。同时，QTD作为数据传输的核心描述符，包含了所有必要的传输参数和状态信息。理解这些概念对于深入掌握USB EHCI驱动的工作原理至关重要。