USB2.0 基础知识点整理一

目录

前言

一、USB传输方向

二、USB2.0包组成

2.1 PACKET

2.1.1 SOF包格式

2.1.2 IN/OUT/SETUP/PING包格式

 2.1.3 数据包格式（DATA0/DATA1/MDATA）

 2.1.4 握手包（ACK/NAK/STALL/NYET）格式

三、PID类型及用途

四、通信flow

总结

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前言

USB作为通用串行总线，目前支持低速、高速和超高速三种传输速率，其中LS为12M，HS为480M，SS可达5G，本篇文章主要针对USB物理层以及协议层相关USB知识点进行整理，所涉及内容包括具体的controller和phy设计以及EDA验证内容。

一、USB传输方向

按照协议USB传输方向为LSB格式，即先传输低bit，后传输高bit。

二、USB2.0包组成

USB包由SOP,SYNC,Packet内容和EOP组成，即包头、同步序列、包内容以及包尾构成，如下：

 其中：

SOP：start of packet，IDLE状态为J态，起始包为从J态到K态的翻转

SYNC：FS的同步序列为8'h00000001，HS为32'h00000000_00000000_00000000_00000001

PACKET：具体信息都体现在包内容里，见2.1小节

EOP：end of packet，两个bit的SE0状态跟着J态，表示包结束

2.1 PACKET

 其中：

PID：共计16种，用于区分各种类型的包

地址：包括7bit设备地址+4bit端点地址，发送顺序为先发7bit设备地址，然后发4bit端点号

帧号：共计11bit，每发1帧就会自动加1，计数到头后return到0，用于表示第几帧

数据：对于不同的包，数据长度从0-1024byte不等，因此有的包没有数据domain

CRC：控制包的CRC为5bit，数据包的CRC为16bit

2.1.1 SOF包格式

 SOF包没有地址domain和数据domain，其中PID=0101，由host发出，用于激活bus，使bus处于active状态，sof包的packet domain只有PID+帧号+CRC，仿真会发现每个SOF的帧号都会依次递增。

2.1.2 IN/OUT/SETUP/PING包格式

 bulk in、bulk out，setup，ping这几种包格式的packet domain只有PID+地址+CRC，没有帧号和数据。仿真的时候可以看到一般这类包都是跟在SOF包后面的。

 2.1.3 数