USB 四种传输方式详解

传输方式


USB,有四种的传输方式,控制(Control),同步(isochronous),中断(interrupt),大量(bulk)。如果你是从硬件开始来设计整个的系统,你还要正确选择传输的方式,而作为一个驱动程序的书写者,就只需要弄清楚他是采用的什么工作方式就行了,通常所有的传输方式下的主动权都在PC边,也就是host边。
USB2.0 中除同步传输方式以外都是 Token + Data + Handshake 的方式,其中Data 是可选的。

1、控制(Control)方式传输

控制传输是双向传输,数据量通常较小,USB系统软件用来主要进行查询,配置和给USB设备发送通用的命令,控制传输方式可以包括,8,16,32和64字节的数据,这依赖于设备和传输速度,控制传输典型地用在主计算机和USB外设之间的端点(Endpoint)0之间的传输,但是指定供应商的控制传输可能用到其它的端点。

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2、同步(isochronous)方式传输

同步传输提供了确定的带宽和间隔时间(latency),它被用于时间严格并具有较强容错性的流数据传输,或者用于要求恒定的数据传输率的即时应用中,例如执行即时通话的网络电话应用时,使用同步传输模式是很好的选择,同步数据要求确定的带宽值和确定的最大传输次数,对于同步传输来说,即时的数据传递比完美的精度和数据的完整性更重要一些。
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3、中断(interrupt)方式传输

中断方式传输主要用于定时查询设备是否有中断数据要传输设备的端点模式器的结构决定了它的查询频率,从1到255ms之间,这种传输方式典型的应用在少量的分散的,不可预测数据的传输,键盘,操纵杆和鼠标就属于这一类型中断方式传输是单向的并且对于host,来说只有输入的方式。
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4、大量(bulk)传输

主要应用在数据大量传输传输和接受数据上,同时又没有带宽和间隔时间要求的情况下,要求保证传输,打印机和扫描仪属于这种类型,这种类型的设备适合于传输非常慢和大量被延迟的传输,可以等到所有其它类型的数据的传输完成之后再传输和接收数据。
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USB将其有效的带宽分成各个不同的帧(frame)(high speed 是micro frame),每帧通常是1ms时间长(micro frame 是125us),在full speed 每个设备每帧只能传输一个同步的传输包( maximum data payload size to1023byte),在high speed 每个设备每帧能传输几个同步的传输包( maximum data payload size to1024byte),因此在完成了系统的配置信息和连接之后,USB的host就会对不同的传输点和传输方式做一个统筹安排,用来适应整个的USB的带宽,通常情况下,同步方式和中断方式的传输会占据整个带宽的90%,剩下的就安排给控制方式传输数据。

下图是USB数据传输的结构示意图:

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