USB百科
+ -

USB的四种传输有什么特点

2021-05-31 4803 6

 USB的传输模式有4种,分别是控制传输(Control Transfer)、中断传输(Interrupt Transfer)、批量传输或叫块传输(Bulk Transfer)、实时传输或叫同步传输(Isochronous Transfer)。每种传输方式都有其特点,其特点如下:

控制传输特点

  USB协议引用控制传输有两方面的原因,一方面,在USB系统中,设备在正常工作之前必须先进行配置,USB主机必须为设备分配总线上唯一的设备地址,并完成读取设备的各种描述符,根据描述符的需求为设备的端点配置管道,分配带宽等工作。另一方面,在设备的工作过程中,主机希望能及时地获取设备的当状态,或者设备出现问题时希望主机能及时做出补救措施,或者主机根据某些需求改变设备的当前配置等工作。这两方面的目的对所有的USB设备都要求适用,为了达到此目的,从而引入了控制传输。所有设备都要求有支持控制传输的端点,一般端点号为0的为控制端点,USB协议将其定义设备的默认端点。控制传输有以下特点:

  • 控制传输由以下几个事务处理组成:

    • (1)建立联系,把请求信息从主机传到它的应用设备
    • (2)零个工多个数据传送的事务处理,按照命令中指明的方向传送数据
    • (3)状态信息回传
  • 用于控制传输的设备的端点是双向的,即可以接收数据包又可以发送数据包,相应的控制传输的管道也是双向的

  • 所有的设备必须有至少一个控制端点,且端点号为0
  • 是可靠的数据传输,支持错误检测和数据重传,并尽可能满足主机和设备的同步,因为一次控制传输需要三个或两个阶段
  • 控制机制提供访问设备描述符和命令操作的机制。USB协议为设备定义了标准的、设备类的或由设备生产商厂提供的命令(或叫请求),这些命令可操作设备的状态。同时协议又定义了一套描述符,用于存放USB设备的各种信息,用于对设备进行配置,这些都是通过控制传输完成
  • 系统没有为控制传输指定访问总线的频率和带宽,一般由USB协议软件(即主机操作系统的USB控制程序)从全局优化角度来决定

中断传输的特点

  中断传输为这样一类设备设计的,它们只发送或接收少量的数据,而且并不经常进行数据传输,但它们有一个确定的传输周期,每隔一定的周期要求传输一次(并不是要求必须按固定周期要发送一次数据)。使用这种传输方式的设备有键盘、鼠标、游戏杆等。所有的USB设备在正常工作之前,系统都要对它们进行配置,当配置成功后设备才能正常的工作。因为中断传输是一种周期性的传输方式,系统在对进行中断传输的设备进行配置时,只要当前总线上用于周期性传输的空闲带宽能够容纳此设备,设备就可以工作。中断传输有如下特点:

  • 中断传输管道的最大服务周期(单位:毫秒)必须得到保证
  • 是一种可靠的数据传输方式
  • 由于错误而引起的数据重传将在下一服务周期进行
  • 数据的结尾也是通过与包的最大传输字节数比较来确定
  • 设备中用于中断传输的端点可用来为某些实时传输传达其速率的反馈信息,例如音频设备。当使用这种模式时,在每个数据包被发送到主机之后,不管握手包是否存在或类型如何,端点的DATA0/DATA1同步切换都应该改变,不过只有中断传输的输入端点支持种能力

批量传输的特点

  USB协议提供批量传输类型是为了支持在某些不确定的时间内进行大量的数据通信,如打印机、扫描仪、硬盘、光盘等设备的数据传输都有这种特点。当一帧内的总线时间(带宽)有空余时,USB主机就会将剩余的时间(带宽)分配给等待使用总线的批量传输的USB设备,也就是说,批量传输可以利用任何可获得的总线带宽来进行数据传输。批量传输有以下特点:

  • 可以动态地获得总线带宽
  • 是一种可靠的数据传输方式,如果传送失败,可进行重发
  • 有确认的数据传输,但不保证传输的带宽和延迟
  • 只有当获得空闲的带宽时,批量传输才会发生。如果USB总线有较多的空闲带宽,则批量传输会较频繁地进行,如果空闲带宽较少,可能有很长时间没有批量传输发生

实时传输(同步传输)的特点

  实时传输是为支持某些对时间要求很高、数据量很大应用要求而提出的,使用这种传输类型的设备有麦克风、调制解调器、音频设备等。为了完成实时传输,总线必须事先提供足够的带宽。实进传输有如下特点:

  • 实时传输有数据有固定的时间延迟,但有固定的带宽保证
  • 是一种不可靠的数据传输,充许有一定的误码率
  • 只要数据供得上,就能保证管道上的恒定数据传送速率
  • 当被用来支持同步的源和目的时,使用这个传输类型的软件并不要求是实时的
  • 对于实时传输来说,实时性比正确性和数据重传更重要。考虑到总线的错误率较低,协议就认为传送一般都可以成功,即使有少量的数据出错,也不会对应用软件产生太大的影响(如音频软件)。实时传输的接收端可以判断自己是否在一个帧内错过了一些数据,而且能知道丢了多少数据。
  • 在实时传输的过程中,因为没有握手信号来指示中止,所以实时传输的端点从不中途停止。即使能够查到错误,实时管道也不会因此停下,USB主机也仍继续处理下一帧的数据。因为实时传输的协议不支持每次事务处理都进行握手,所以错误检测的功能相对弱了许多
  • 只有全速/高速设备可以使用实时传输
HID人机交互QQ群:564808376    UAC音频QQ群:218581009    UVC相机QQ群:331552032    BOT&UASP大容量存储QQ群:258159197    STC-USB单片机QQ群:315457461    USB技术交流QQ群2:580684376    USB技术交流QQ群:952873936   

0 篇笔记 写笔记

USB传输过程中的延迟
USB传输过程中的延迟可分为包间延迟、USB线缆上的延迟和USB集线器延迟。在数据传输时,USB主机和USB设备能够计算整个数据传输时间,这个数据传输的时间由发送方发数据信息包结束时开始计算,直到接收到接收方的应答信号为止。USB包间延迟USB数据传输的包间延迟只存在于一个USB数据流管理中的各......
UVC 等时传输中的URB_ISOCH_TRANSFER
通过UVC规范可知,视频图像数据的读取可使用两种端点传输方式,分别为:BULK 块/批量传输方式ISO 等时/同步传输方式在Windows内核中,USB数据的读取是通过URB来进行传输的,其结构体是一个大大的共用体,根据数据传输的方式对应其不同的结构体,其内容如下:typedef _Struct_s......
USB设备和USB集线器HUB的数据传输
USB高速集线器与USB根集线器之间只通过USB使用USB高速通讯讯方式,而对于低速或全速的数据通讯的转换是由其挂接的最近的USB-HUB负责完成转换。如下图:对于USB高速设备和USB高速HUB,使用高速通讯。对于连接到高速HUB上的低速或全速USB-HUB,使用低速或全速通讯方式。对于连接到高速......
USB4的连接接口、传输速度的兼容性
官方称为USB4.0,USB4即将上市。一些规格仍有待确认,这里是一个快速概述一切,我们知道最新的USB标准。USB4会向后兼容USB3.0,USB2.0,USB1.0吗?USB4电缆将使用TYPE-C连接器,这是目前大多数智能手机和笔记本电脑上的扁平圆形端口。我们看到许多工业小型单板计算机都......
USB 中断传输方式
USB协议规定了四种传输类型:控制传输、批量传输、同步传输、中断传输。中断传输一般用于小批量的和非连续的数据传输,通俗的来说就是用于数据量小的数据不连续的但实时性高的场合的一种传输方式,主要应用于人机交互设备(HID)中的USB鼠标和USB键盘等。USB中断传输和我们传统意义上的中断不一样。......
USB存储设备在Windows环境下使用Uaspstor.sys或Usbstor.sys那个驱动?
USB Attached SCSI (UAS) 协议是一种新的大容量存储协议,旨在通过已建立的 USB 大容量存储协议(仅批量传输)和 BOT (提高性能) 。 它通过减少协议开销、支持 SATA 本机命令队列 (NCQ) 并并行处理多个命令。 为此,UAS 使用新的 USB 3.0 功能进行称为流......
UVC摄像头批量传输的StreamOn和StreamOff
在UVC规范中,UVC摄像头视频数据的传输方式支持两种,分别为批量传输和同步传输。UVC摄像头数据传输的格式按负载数据头的方式按帧进行打包传输。根据USB规范可知,同步传输方式是只要带中带有同步端点的接口,系统会定时从设备中读取数据,无论设备中是否有数据。而如要要停止数据的传输,只需要选中不带有同步......
UVC等时传输中的dwMaxPayloadTransferSize
UVC的视频流接口控制请求的数据大小可为26字节,34字节和48字节,其分别对应的是UVC的1.0,1,1和UVC1.5版本。在其整个视频流控制接口参数偏移地址22处的字段为一4字节的dwMaxPayloadTransferSize,根据其字段解释为“指定设备在单个有效负载传输中可以传输或接收的最大......
USB是什么,USB的优点、设备分类及传输方式有那些?
USB是由世界著名计算机和通信公司等共同推出的新一代接口标准,全称为Universal Serial Bus(通用串行总线),是一种快速、灵活的总线接口。它是为了解决日益增加的PC外设与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而制定的一种串行通信标准。USB一般分为USB低速,USB全速,USB高速和USB......
USB超高速 中断传输
中断传输类型用来支持带有轮询服务间隔需要高可靠性传输小数量数据的设备。这个规格的协议层章详细描述了与中断传输相关的包,总线事务和事务处理流程。超速中断传输类型一般提供以下方面:能保证最大的服务间隔能保证在下一次服务间隔中尝试重新传输在每个服务周期中为中断端点尝试中断传输,保留一定带宽保证在每个服务间......
BOT传输协议和UASP传输协议有什么区别?
BOT传输协议BOT (Bulk-Only Transport),诞生于1999年,专为USB 1.1所设计,至今最快的USB 3.1都可向下兼容这个基本的BOT传输协议。在传输资料作业开始时,外接USB 3.0设备与电脑主板(USB 3.0扩展卡)之间,在同一时间单位内,每次只传输单一指令,所以速......
USB 控制传输方式
USB协议规定了四种传输类型:控制传输、批量传输、同步传输、中断传输。控制传输是一种特殊的传输方式。当USB设备初次连接主机时,用控制传输传送控制命令等对设备进行配置。同时设备接入主机时,需要通过控制传输去获取USB设备的描述符以及对设备进行识别,在设备的枚举过程中都是使用控制传输进行数据交换......
UVC等时传输中的dwMaxVideoFrameSize和dwMaxPayloadTransferSize关系
在其整个视频流控制接口参数偏移地址18处的字段为一4字节的dwMaxVideoFrameSize,代表的是如果选择当前数据帧格式,其一帧图像的最大数据量大小,以字节为单位。关于dwMaxVideoFrameSize的计算可以参考 YUV2摄像头相关数据大小计算。这里我们主要说一下dwMaxVideo......
DirectShow数据传输协议
DirectShow数据传输协议定义为了进行数据交换,DirectShow的过滤器(filter)必须支持相关的数据传输协议,这个传输的协议叫做transports。当2个图形过滤器的pin相连接后,它们必须支持相同的transports,除非它们进行数据交换。通常,传输要求其中一个管脚支持特定接口......
UVC批量传输中的dwMaxVideoFrameSize和dwMaxPayloadTransferSize关系
上一节看了UVC等时/同步传输的关系,这里我们介绍一相批量传输。批量传输在这里相对于同步传输要简单的多。uvc_video_start_transfer中的代码如下: else { /* Bulk endpoint, proceed to URB initialization. */ ......
关注公众号
  • HID人机交互
  • Linux&USB
  • UAC音频
  • TYPE-C
  • USB规范
  • USB大容量存储
  • USB百科
  • USB周边
  • UVC摄像头
  • Windows系统USB
  • 音视频博客
  • 取消
    感谢您的支持,我会继续努力的!
    扫码支持
    扫码打赏,你说多少就多少

    打开支付宝扫一扫,即可进行扫码打赏哦

    您的支持,是我们前进的动力!