usb包的結構和分類
USB的傳輸:總是低位在前，高位在後。
USB的傳輸方向：從裝置到主機的資料為輸入；從主機到裝置的資料叫做輸出。
1.
包結構
以同步域開始，緊跟著一個包識別符號PID(Packet Identifier)，最終以包結束符EOP(End of Packet)結束這個包。（同步域+包識別符號PID+包結束符EOP）
同步域
1. 作用：① 通知USB序列介面引擎資料要開始傳輸；② 同步主機和裝置之間的時鐘。
2. 格式：① 全速/低速裝置的同步域為00000001；② 高速裝置的同步域為31個0，後面跟1個1；注意：這是對傳送端的要求，接收端在解碼時，0的個數可以少於這個數。
包識別符號PID
1. 包識別符號PID是用來標識一個包的型別。
2. PID共有8位，目前USB協議僅使用4位(PID0~PID3)，另外4位(PID4~PID7)是PID0~PID3的取反，用來校驗PID。傳輸的順序為PID0,PID1,PID2,PID3,...,PID7。
包結束符EOP
1. 全速/高速模式的EOP是一個約為2個數據寬度的SE0；
2. 高速模式的EOP是通過故意的位填充錯誤實現的。
3. 單端0(SE0)：D+和D-同時保持低電平。
4. 單端0的用處：① 包結束；② 復位訊號（USB集線器對USB裝置的復位操作，就是將匯流排設定為SE0約10ms）。
5. Q: 如何一個位填充錯誤是EOP還是傳輸錯誤？A: 通過CRC校驗，即如果CRC正確，則說明這個位填充是EOP；否則說明傳輸錯誤
2.
包分類
根據包識別符號PID的不同，包可以分為四種包：
令牌包(token packet, PID1~0為01)
資料包(data packet, PID1~0為11)
握手包(handshake packet, PID1~0為10)
特殊包(special packet, PID1~0為00)
令牌包
令牌包用來啟動一次USB傳輸。由於USB是主從結構的拓撲結構，所以所有的資料傳輸都是主機發起的（唯一的例外是支援遠端喚醒的裝置能夠主動改變匯流排的狀態，讓集線器感知到裝置的喚醒訊號，但是這一過程並不傳送資料，只是改變匯流排的狀態）。
令牌包分4種：輸出(OUT)、輸入(IN)、建立(SETUP)、幀起始(SOF)。
輸出令牌包：主機將要向裝置傳送一個數據包。
輸入令牌包：主機將要從裝置讀取一個數據包。
建立令牌包：與輸出令牌包幾乎相同，不同之處是建立令牌包只使用DATA0，並且傳送到裝置的控制端點，裝置必須接收建立令牌包。
幀起始令牌包：在每幀(或微幀)開始時傳送，並且以廣播的形式傳送，使得總線上的所有USB全速/高速裝置都可以接收到SOF令牌包。
OUT、IN、SETUP令牌包結構圖
| 同步域 |
8位識別符號PID |
7位地址 |
4位端點號 |
5位CRC5校驗 |
EOP |
SOF令牌包結構圖
| 同步域 |
8位識別符號PID |
11位幀號 |
5位CRC5校驗 |
EOP |
資料包
同步域 8位識別符號 PID 位元組0 位元組1… 位元組n 16位CRC16校驗 EOP
資料包型別不匹配主要發生在握手包
握手包
同步域 8位識別符號PID EOP
1. ACK：正確接收資料，並且有足夠的空間容納資料。主機和裝置都可以使用ACK來確認，而NAK、STALL、NYET只有裝置才能夠返回，主機不能使用這些握手包。
2. NAK：① 沒有資料需要返回；② 資料接收正確，但是沒有足夠的空間容納資料。
3. STALL：裝置無法執行這個請求或者裝置已掛起。裝置返回STALL，需要主機干預才能解除這種STALL狀態。
4. NYET：只在USB2.0高速裝置輸出裝置中使用，表示裝置本次資料成功接收，但是沒有足夠的空間來接收下一次的資料。主機在下一次輸出資料前，將使用PING令牌包來探測裝置是否有足夠的空間接收資料，以免浪費不必要的頻寬和時間。
usb的transaction,包括一個Token包、一個Data包和一個Handshake包。
Token、Data和Handshake都屬於四種PID型別中的。
1. Token包只包括SYNC、PID、地址域、CRC，並沒有DATA欄位，它的名字起的很形象，就是用來標記所在transaction裡接下來動作的。
2. Out和Setup Token包，裡面的地址域指明瞭接下來要接收Data包的端點，
3. In Token包，地址域指明瞭接下來哪個端點要傳送Data包。
只有主機才有權利傳送Token包，協議裡就這麼規定的
與Token包相比，Data包裡沒了地址域，多了Data欄位，這個Data欄位對於低速裝置最大為8位元組，對於全速裝置最大為1023位元組，對於高速裝置最大為1024位元組。，它就是躲在Token後邊兒用來傳輸資料的。
Handshake包的成分,除了SYNC，它就只包含了一個PID，通過PID取不同的值來報告一個transaction的狀態，比如資料已經成功接收了等。