USB数据传输的逻辑结构主要涉及到从逻辑层面将数据组织和传输的方式,包含多个层次和组成部分,以下是具体介绍:
组成:事务是USB数据传输的基本单元,由令牌包、数据包和握手包组成。
传输逻辑:主机通过发送令牌包来发起事务,令牌包中包含了传输类型、设备地址、端点号等信息,用于指示设备进行相应的操作。设备根据令牌包的指示,发送或接收数据包,数据包包含了实际要传输的数据内容。在数据传输完成后,发送方和接收方会通过握手包来确认数据的传输状态,如数据是否正确接收、是否需要重传等。
组成:数据包由包头和数据域组成。
传输逻辑:包头包含了数据包的类型、序列号等信息,用于标识数据包的性质和顺序。数据域则包含了实际要传输的数据内容,其大小根据不同的传输类型和USB协议版本有所不同。在数据传输过程中,数据包会根据需要进行拆分和重组,以适应USB总线的传输要求。
结构与作用:USB系统采用基于帧的时间管理机制,每1毫秒为一帧。
传输逻辑:主机在每个帧内会根据设备的优先级、传输类型等因素,安排各个设备的数据传输任务。对于等时传输等实时性要求较高的传输类型,主机会在特定的帧内为其分配固定的带宽和传输时间,以保证数据的连续、稳定传输。
组成:设备层包含了USB主机和各种USB设备,每个USB设备都有唯一的设备地址和一组端点。
传输逻辑:主机通过设备地址来识别和访问不同的USB设备,通过端点来与设备进行不同类型的数据传输。设备的端点分为输入端点和输出端点,分别用于接收和发送数据。
组成:负责在主机和设备之间传输数据信号,包括电源线、地线、数据线D+和D-。
传输逻辑:采用差分信号传输方式,通过D+和D-两条数据线来传输数据,以提高数据传输的抗干扰能力和可靠性。在数据传输过程中,总线会根据不同的传输类型和设备的带宽需求,动态地分配传输带宽,以确保数据能够高效地传输。