初涉USB，初學者USB入門總結（3） 數據包闡述 （轉載）
轉自arthur05611的博客：http://blog.csdn.net/arthur05611/article/details/3941695
對於USB傳輸大體有個概念，下一步就來看看到底USB上傳的什麼東西，以什麼格式傳數據，先不涉及端點的概念。
各種總線的數據傳輸都是以固定的層次協議進行的，USB當然也不例外。所謂的層次也只是個抽象的概念罷了，就是表達一種依附關係，上層要依賴與底層，上層以底層爲基礎，上層只需要關心自己的東西就行了，如果你還不明白，那就繼續看，學習一個東西不可能一兩句話說的明白一個點，需要全面瞭解後才能清楚各個點。
要實現兩個機器（機器的範圍比較廣，可以是電腦，交換機，單片機）的通信總是要有一個載體纔可以，對於機器當然是電平高低爲載體，具體的說機器甲要告訴機器乙一件事情（比如說一條指令），那麼機器甲可以通過一根線（串行數據總線）連到機器乙的一個IO口上，甲發送一個個的高低電平，乙固定時間檢測自己的這個IO口，然後逐個記錄下放到自己的緩衝裏，這樣乙就收到甲送的數據了。上述就是一個簡單的數據鏈路層（計算機網絡裏這麼叫）的描述，這一層要保證的就是甲發的每一位數據，乙都可以正確及時的接受，並且對在傳輸過程中出錯的數據做出反應。其實比數據連路更底層的還有物理層，這就是真正的物理介質，對於機器就是電線了，數據就是電線上傳輸的電壓,USB是用的四線，兩個電源，兩個數據線。
這裏也打個比方，比如人與人進行交流，我們當然是通過說話了，物理層就是空氣和傳輸的聲波，數據鏈路層就是我們說的每一個字，物理層就是空氣，負責把我們說的話轉換成聲波傳給對方，數據鏈路層負責讓對方能正確的聽到每個字，如果聽的不清可以告訴對方重新說一遍。
經過上述的兩個底層，就可以保證每一位數據可以正確的傳到對方那裏去。下一步的工作當然是解析數據代表了什麼，一般來說，數據都是以一串數爲單位，一般稱爲一個包，機器間傳輸都是以一個包爲單位傳出，就像人們說話都是以一句話爲單位輸出一樣。每一個包包含有許多位數據，這些數據又分段表示不同的意義，如圖一，這是一個USB令牌階段的包，Sync是同步數據（相當於說話時先打個招呼，告訴對方要跟他說話了），PID是包標示（告訴對方這個包是幹什麼用的），ADDR是對方的地址（叫對方的名字），ENDP是用端點幾通訊（先不介紹這個），CRC5是校驗位（判斷這個包是否在傳輸中出錯），EOP是包結束。
圖一
USB的數據包又分爲三種，一個是令牌包，一個是數據包，另一個是握手包。每一次的USB通訊事務處理都是以令牌包開頭，告訴對方要跟誰說話，這句話是用來幹嘛的。如果要求有數據傳輸，則下一步就是數據包，另外如果要求對方要有反饋，則會發出握手包。令牌包又簡單的包括OUT，IN，STEP三種類型，OUT是用於主機告訴設備主機要向USB設備發送數據，IN是用於主機告訴設備要上傳數據，而STEUP是用於主機向USB設備發送配置信息，在枚舉過程中會用到。另外數據包和握手包的具體格式什麼的，可以參照詳細的協議。
可以看到在所以的通訊過程中，主機都是發起者，不管是主機發送數據到USB設備還是USB設備發送數據到主機，都必須收主機控制。圖二爲一次事務的過程
令牌包 ——》 數據包 ——》 握手包
圖二
這個過程可以這樣描述，甲和乙對話，甲是老闆，乙是職員。第一節已經講過了，乙面試就是枚舉，在這個過程中，甲多段的發送STEP令牌包給乙，乙收到後如果要反饋數據，就發數據包給甲，甲正確接收後，跟甲握握手，表示這次對話成功。
乙被正式錄取後，甲會分派任務（OUT），這時甲對乙說有任務給你（令牌階段），然後乙就開始聽，甲說你的任務就是記錄數據並且上報（這段話就是數據包），乙說好的（握手包）。
乙開始正式工作，並且記錄數據。過了一段時間，甲開始要求提交數據（IN），乙把數據報告給甲（數據階段），甲說好（握手成功）。這裏乙不能主動的去向老闆彙報，只能被動的幹活。
上面已經講到了USB主機和設備間數據傳輸的過程。