《圈圈教你玩 USB》学习笔记-令牌包

令牌包用来启动一次 USB 传输。因为 USB 是主从结构的拓扑结构，所以所有的数据传输都是由主机发起的，设备只能被动地接收数据。这就需要主机发送一个令牌来通知哪个设备进行响应，如何响应。

令牌包有 4 种，分别为输入(IN)，输出(OUT)，建立(SETUP)和帧起始(SOF)。

OUT	通知设备将要输出数据
IN	通知设备将要输入数据
SOF	通知设备这是一个帧起始包
SETUP	通知设备将要开始一个控制传输

  输出令牌包用来通知设备将要输出一个数据包

  输入令牌包用来通知设备返回一个令牌包

  建立令牌包只用在控制传输中，它跟输出令牌包的作用一样，也是通知设备将要输出一个数据包，两者的区别在于：SETUP 令牌包后只使用 DATA0 数据包，且只能发到设备的控制端点，并且设备必须要接收，而 OUT 令牌包则没有这些限制

  帧起始包在每帧(或微帧)开始时发送，它以广播的形式发送，所有 USB 全速设备和高速设备都可以接收 SOF 包。USB 全速设备每 ms 产生一个帧，而高速设备每 125us 产生一个微帧。USB 主机会对当前帧号进行计数，在每次帧开始时(或者微帧开始时，每 ms 有 8 个微帧，这 8 个微帧的帧号是一样的，即相同的 SOF)，通过 SOF 包发送帧号。SOF 中的帧号是 11 位 的，在 4 个令牌包中，只有 SOF 令牌包之后不跟随数据传输，其他的都有数据传输。

每个令牌包，最后都有一个 CRC5 的校验，它只校验 PID 之后的数据，不包含 PID 本身，因为 PID 本身已经有 4 个取反的位进行校验了。

SOF 令牌包的结构如下所示

同步域

8 位包标识 PID

11 位帧号

5 位 CRC5 校验

EOP

OUT/IN/SETUP 令牌包的结构如下所示

同步域

8 位包标识 PID

7 位地址

4 位端点号

5 位 CRC5 校验

EOP

地址域：要访问的设备的地址

端点域：要访问的端点号

CRC5 校验：只计算 PID 之后的地址域和端点域，而不包括 PID。