USB 3.0规范中译本 第10章 集线器，主机下行口以及设备上行口规范
本文为CoryXie原创译文，转载及有任何问题请联系cory.xie#gmail.com。
本章描述USB 3.0 集线器的体系结构要求。本章还描述主机下行口和集线器下行口之间功能性的不同之处，以及设备上行口和集线器上行口之间的不同之处。本章包括三个主要的子模块的其中两个的描述：超高速集线器中继器/转发器（SuperSpeed hub repeater/forwarder）以及超高速集线器控制器（SuperSpeed hub controller）。USB 2.0 集线器子模块在Universal Serial Bus Specification, Revision 2.0中介绍。本章还描述了集线器对于错误恢复，复位，挂起/恢复，集线器请求行为的操作，以及集线器描述符。Universal Serial Bus Specification, Revision 2.0的集线器规范一章提供了实现者必要的信息来设计遵循USB 3.0规范的集线器。
10.1 集线器特性总结[Hub Feature Summary]
集线器提供了USB设备和主机之间的电气接口。集线器直接负责提供使得USB用户友好的多种属性，将其复杂性从用户处隐藏起来。下面列出的是集线器支持的USB功能性的主要方面：
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连接性行为
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电源管理
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设备连接和断开连接检测
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总线错误检测和恢复
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超高速和 USB 2.0 （高速，全速，以及低速）设备的支持
USB 3.0集线器包含一个USB 2.0集线器，以及一个由超高速集线器中继器/转发器（SuperSpeed Hub Repeater/Forwarder）和超高速集线器控制器（SuperSpeed Hub Controller）这两个主要部件组成的超高速集线器。USB 2.0集线器在USB 2.0规范中描述。后面所有的引用，如无特殊说明，均指超高速集线器的组件。集线器中继器/转发器（SuperSpeed Hub Repeater/Forwarder）负责连结性的建立和拆除；也负责异常处理，例如总线错误检测和恢复，以及设备连接和断开连接检测。集线器控制器（SuperSpeed Hub Controller）提供主机到集线器的通信的机制。集线器特定的状态和控制命令允许主机配置集线器，并监视和控制其单独的下行口。
图10-2显示了一个4端口USB 3.0集线器的高层次块状图，以及上行口和下行口的位置。USB 3.0集线器是两个集线器的逻辑组合：USB 2.0集线器和超高速集线器。每个集线器在独立的数据总线上独立操作。典型地，唯一的信号共享逻辑是对的VBUS控制。如果USB 2.0集线器或者超高速集线器需要，就会对一个下行口加电。USB 3.0集线器只要可能，就会尽量连接上行口的两个接口。所有报漏出来的USB 3.0集线器下行口都应该支持超高速和USB 2.0连结。主机控制器端口可能还有不同的要求。
图10-2显示了USB 3.0集线器的包含超高速集线器中继器/转发器（SuperSpeed Hub Repeater/Forwarder）和超高速集线器控制器（SuperSpeed Hub Controller）的超高速部分。
USB 3.0集线器的USB 2.0部分应该满足USB 2.0规范的所有要求，除非有特别的例外说明。
集线器中继器/转发器（Hub Repeater/Forwarder）负责管理上行口和下行口之间的连结性，工作在超高速。集线器控制器（Hub Controller）提供状态和控制，允许主机访问超高速集线器。
当集线器上行口连接到只操作在高速或者全速的电气环境时，下行口连接的设备的超高速连结性不可用。
不像USB 3.0外设，USB 3.0集线器要求将上行口连接到USB 3.0和USB 2.0两条总线上。对于USB 3.0集线器的下行端口，超高速连接可以在系统软件的控制下被使能或者禁能。如果集线器上行口的超高速连接不被该USB 3.0集线器所连接的端口所支持，集线器就会禁止掉所有下行口的超高速支持。如果USB 3.0集线器上行口没有连接到USB 2.0或者超高速端口上，那么集线器就不提供电源到其下行端口，除非其支持USB实现者论坛的电池充电（Battery Charging）规范。参考10.3.1.1节关于何时集线器允许移除下行口的VBUS电源的详细讨论。USB 3.0规范允许自供电和总线供电的集线器。
下面的章节介绍在不同类型的系统中，当主机系统加电之初，对于图10-3所示的简单拓扑的典型的连接管理流程。
注意：这些示例概述了系统如预期操作的情形，对于错误处理的情形在本章后面描述。
10.1.1 支持超高速的主机具有支持超高速的软件
当主机被断电，集线器不提供电源到下行口，除非集线器支持充电应用（参考10.3.1.1节）。
当主机被加电，并且使能了下行口的超高速支持，默认情况下有如下的典型事件序列：
- 集线器检测到VBUS和超高速支持，并给其下行口加电并使能超高速
- 集线器以超高速和高速设备同时连接
- 设备检测到VBUS和超高速支持，以超高速设备连接
- 主机系统开始以高速和超高速同时枚举集线器
- 主机系统开始以超高速枚举设备
10.1.2 USB 2.0主机
当主机被断电，集线器不提供电源到下行口，除非集线器支持充电应用（参考10.3.1.1节）。
当主机被加电，并且没有超高速的硬件支持，有如下的典型事件序列：
- 集线器检测到VBUS和超高速支持，并以超高速设备连接
- 主机系统以高速开始集线器枚举
- 集线器被软件（USB 2.0）控制给下行口加电
- 设备以高速连接
- 主机系统开始以高速枚举设备
10.1.3 集线器连接性 [Hub Connectivity]
集线器根据是否是在传导数据包头/数据包负载交易（traffic），其他的包交易，恢复信号（resume signaling），或者是在空闲（Idle）状态而展示不同的连接性行为。
10.1.3.1 包信号连结性 [Packet Signaling Connectivity]
集线器中继器/转发器包含一个应该总是在上行方向连接的端口（称为面向上行口），以及一个或者多个面向下行的端口。上行连结性定义为朝向主机，而下行连接性被定义为朝向设备。超高速集线器控制器包含对包头和数据的缓冲区。超高速集线器控制器不使用在USB 2.0中为高速连结性而使用的repeater-only模式。这一改变允许多个下行设备同时发送异步消息而无数据丢失，并且，当有些交易（traffic）被指向链路不处于U0状态的下行口时，会被存储之后传送。
图10-4显示了集线器上行和下行方向的高层级的信号连结性行为。后面的章节会对集线器内部缓冲机制和连结性作更多详细描述。集线器也有空闲（Idle）状态，在此期间集线器没有连结性。当处于空闲（Idle）状态时，所有的集线器端口（上行加下行）都处于U1, U2，或者在U0接收或者发送逻辑空闲信号（logical idles），等待下一个包的开始。
如果下行口是使能的（即，处于可以通过集线器传导信号的状态），并且集线器在该端口检测到了包开始标志，即掀起就开始存储包头。当有效的头包（header packet）被在一个下行口上接收到时，就会在该集线器的上行口建立起朝上行方向的连接性。集线器会将在下行口上接收到的头包向上行发送，但不会向其他的下行口发送。这就意味着当设备或者集线器向上行传送一个包时，只有连接发送设备和主机所在的一条直线上的集线器会看到该包。
除了 Isochronous Timestamp 包以外的所有包在向下行方向上都是unicast；集线器使用一个直接连结性模型（direct connectivity model）来操作。这就意味着当主机或者集线器向下行传送一个包的时候，只有在主机和接收者设备之间的一个直线上的那些集线器将会见到该包。当一个集线器在它的上行端口上检测包开始的时候，集线器就开始储存该包头。每当一个有效的头包已经在一个集线器上行端口上被收到的时候，该集线器就使用在该包头中的路由字串(Route String)（Route String）和在枚举期间被分配的集线器深度值（hub depth value），来建立仅仅到被指定的端口的连结性。如果该指定的端口没被使能，它就不向下行传导包信号。如果头包被路由到一个没被使能的下行端口，一个链路处于U3的端口, 或一个不存在的下行端口，集线器将默默地丢弃该头包。在这些情况下，集线器仍然将执行正常的对于该头包的链路层次的确认。
10.1.3.2 路由信息 [Routing Information]
在集线器上行端口上被收到的包，被基于包含在在该包头的一个20比特字段（路由字串(Route String)）信息而路由。路由字串(Route String)连同一个集线器深度值，被集线器用以为被指定到下行的包识别目标端口。集线器深度值被软件使用设置集线器深度（Set Hub Depth）请求来分配。集线器进入被配置状态之前，会忽略路由字串(Route String)，而假设所有的包是直接路由到该集线器自己。集线器上行端口将被端口号0来代表，而下行端口由1号端口开始，并循序地向上计数。每当一个集线器控制器以包含路由字串(Route String)的包回应一个路由给该集线器的包，或者源发一个包（除了集线器正在推后的包以外）时，集线器应该将路由字串(Route String)设置为零。
图 10-5 以五个层级的四端口USB 3.0集线器的一个示例拓扑举例说明了路由字串(Route String)的使用。对于每个层的集线器的集线器深度数值在图中被说明。在拓扑中的每个集线器以及每个设备都包含路由字串(Route String)，会被用来路由包到该集线器/设备。对于每个集线器深度，在该集线器深度决定路由目标的路由字串(Route String)的八位组（octet）以粗体和大小超过该路径串其余部分的较大的字型被显示。主机根端口没被包含在这20个比特的路由字串(Route String)之中。
10.1.4 恢复连结性 [Resume Connectivity]
集线器对于由上行和下行发起的恢复信号展现出不同的连结性行为。除非下行端口被挂起（suspended）而且自从它被挂起（suspended）之后已经收到恢复信号[译注1]，集线器不从上行端口传导恢复信号到任何它的下行端口。图 10-6 举例说明了集线器的上行和下行恢复连结性。
[译注1：原文此处为has received，笔者怀疑此处应为has not received，否则这里会产生死锁现象。]
如果集线器上行端口被挂起，而且集线器从一个挂起的下行端口检测到恢复信号，集线器就会向上行传导该信号而且不反射该信号到任何下行端口（包括发起恢复信号的下行端口）。如果一个集线器上行端口没被挂起，而且集线器从一个挂起的下行端口检测到恢复信号，集线器就会反射恢复信号到该下行端口。注意，软件在该集线器的上行端口之上不应该发起到U3的转换，除非它已经在所有的被使能的下行端口上开始到U3的转换了。在第 10.8 节将会有恢复连结性详细的讨论。
10.1.5 集线器故障恢复机制 [Hub Fault Recovery Mechanisms]
集线器是在主机和其他设备之间建立连结性的必要的USB组件。任何的连结性故障应该尽可能地被避免，在不太可能避免而最终发生的时候也能被检测到，这是至关重要的。
集线器也必须能够检测到丢失的或者损坏了的被定址到集线器控制器的包，而且将之复原。因为集线器控制器事实上是另外的一个USB设备，它将遵从和其他的USB设备如第8章所描述的相同规则。
10.1.6集线器头包缓冲区结构 [Hub Header Packet Buffer Architecture]
图 10-7 显示了一个SuperSpeed集线器典型的头包缓冲区实现的逻辑表示。逻辑地，一个SuperSpeed集线器有单独的与每个端口的上行及下行通讯相关联的头包缓冲区。当一个集线器在它的上行端口上接收到一个头包的时候，它路由头包到适当的下行头包缓冲区准备传输（除非头包是给该集线器的）。当集线器在一个下行端口上接收到一个非 LMP 的头包的时候，它就将该头包路由到上行端口的头包缓冲区准备传输。头包传输后，仍然被保持在集线器头包缓冲区中，直到对于头包的链路层级的确认（LGOOD_n）被收到为止。这就允许集线器如果必要的话可以重试头包，确保头包在链路层级正确地被收到。当头包指向处于低功耗链路状态的下行链路的时候，头包缓冲区也允许让集线器储存头包直到他们能被转发为止。集线器储存头包并且一旦链路变成活跃就递送它。
10.1.6.1 集线器数据缓冲区结构 [Hub Data Buffer Architecture]
图 10-8 显示了在典型的 SuperSpeed集线器中数据缓冲区结构的逻辑表示法。SuperSpeed 集线器在上行以及下行两方向上为数据包负载（DPP）提供独立的缓冲区。USB 3.0 结构允许在上行以及下行两方向上发生并发的事务。在图中，有两个数据包正在下行方向进行。集线器能同时储存多于一个数据包负载。在罕有的情形下，数据包负载由于缓冲不可用而被丢弃的时候，端到端协议将会藉由重试该事务而恢复。等时（isochronous）协议不包括重试。然而，在实际的物理总线上，丢弃错误被期望要比比特错误发生的频率少。
注意：数据包头以和其他的头一样的方式，被使用头包缓冲区储存和处理。DPPs 使用分开的数据缓冲区被处理。
10.2 集线器功耗管理 [Hub Power Management]
10.2.1 链路状态Link States
集线器必须要在所有的端口（上行以及下行）上支持U0, U1, U2, 以及U3状态。
10.2.2 集线器下行端口U1/U2定时器[Hub Downstream Port U1/U2 Timers]
集线器必须在每一个下行端口上要有U1以及U2不活动定时器。Timeout值可以被编程，并且可以被主机软件设置。Timeout值为0意味着定时器被禁止。U1/U2的默认timeout值为0。在PowerOn Reset或者集线器上行口被reset时，所有的下行口U1以及U2的timeout值都被复位到默认值。当街收到SetPortFeature请求进行端口复位时，下行口U1以及U2的timeout值也被复位到默认值。本章展示的下行口状态机描述U1以及U2的timeout值被使能的时候得特定的操作规则。
- 集线器下行端口应该接受由链路参与方（link partner）发起的U1或者U2进入请求（U1 or U2 entry），除非相应的U1/U2 timeout被设置为0，或者还有导向给该下行端口的事务交易。
- 如果集线器已经在上行口接收到一个有效的包，并且这个包已经被路由到了一个下行口，那么集线器应该在该下行端口上拒绝链路进入U1或者U2的尝试，直到这个包已经被成功传输为止。如果集线器正在接收一个包但是还没有判定该包的目的地的时候，集线器也可以在该下行端口上拒绝链路进入U1或者U2的尝试。集线器的实现应该确保不存在竞争条件而导致一个没被推后的头包，被放入链路处于或正进入U1, U2, 或U3的下行端口的队列准备传输。
- 如果相应的timeout值被设置为0，集线器下行端口应该拒绝所有的U1以及U2进入请求。
- 集线器U1以及U2不活动定时器不应该被等时时间戳包（Isochronous Timestamp Packet）复位。
10.2.3 下行/上行端口链路状态转换 [Downstream/Upstream Port Link State Transitions]
集线器应该评估它的下行链路功耗状态，以便当上行端口没有处于等待状态的上行通讯（no pending upstream traffic）的时候，它传导它的所有下行端口中的最高链路状态到它的上行端口。U0 是最高链路状态，接着是 U1, 然后 U2, 然后 U3, 然后 Rx.Detect，然后 SS.Disabled。如果一个上行端口链路状态转换会导致进入已经被软件禁止的上行端口链路状态，集线器将转换该上行端口链路进入下一个最高的被使能的U状态。集线器绝不会自动地尝试转换集线器上行端口到U3.
在这一章节中所呈现的下行端口状态机，提供并满足了根据下行端口链路状态的变化而改变上行端口链路状态的特定的时序要求。
每当集线器接收到一个包，被路由到不处于U0的下行端口的时候，集线器也应该在适当的下行端口上发起一个链路状态转换。在这一章节中所呈现的集线器上行端口状态机，提供并满足了对于这些转换的特定的时序要求。如果被使能，端口状态变化中断，例如，由于下行端口上的连接事件，将会导致上行链路发起到U0的转换。
10.3 集线器下行面端口[Hub Downstream Facing Ports]
下面章节提供了一个状态机的功能描述，该状态机对于下行端口显示了正确的必要的行为。
图 10-9 显示了下行面端口状态机。每一个状态在第 10.4.2 节描述。在下面的图表中，一些进入状态的进入条件没有显示起始状态。这些条件有多个起始状态，并且这些单独的转换线没被显示，以简化图表。对于所进入的状态的描述会指示从那些状态转换而来是可适用的。
注意：对于根集线器，从上行面端口的状态机来的信号依赖于特定的实现（implementation dependent）。
10.3.1 集线器下行面端口状态机描述[Hub Downstream Facing Port State Descriptions]
10.3.1.1 DSPORT.Powered-off
DSPORT.Powered-off状态是逻辑电源关闭状态。在DSPORT.Powered-off状态下，集线器可能还是会被要求或者选择乡下行端口提供VBUS。对于存在VBUS的详细要求在本节后续描述。
如果下面任意情形发生，端口应该转换到该状态：
- 从任意状态，当集线器接收到ClearPortFeature(PORT_POWER)请求时。在这种情形下，电源仅在下面条件满
足时会从端口上移除：不会影响集线器的任意下行口上的低速，全速，或者高速操作，也不会影响除了目标端口之外的其他端口的超高速（SS）操作。
- 从任意状态，当端口丢掉本地电源或者发生过流情形。
- 从任意状态，当VBUS从集线器上行口上被移除。
- 从任意状态，如果集线器上行端口链路转换到SS.Disabled状态。
- 从任意状态，如果集线器上行端口链路已经连续8次Rx.Detect事件而没有检测到远端接收器终端阻抗（far-end receiver terminations）。
- 从任意状态，如果集线器上行端口接收到一个SetConfiguration(0)请求。在此情形下，下行端口保持
在DSPORT.Powered-off状态。不论其他条件如何，直到集线器被复位，或者集线器上行口接收到非0的SetConfiguration请求。非0的SetConfiguration请求之后，遵循正常的状态机规则。
如果由于一个在其他端口上的过流情形，并且该过流情形可能已经导致提供给本端口的电源下降到规定的极限值以下，那么端口会进入DSPORT.Powered-off状态。
如果集线器在本地电源存在的情形下被配置，而此后本地电源丢掉了，如果电源尚可以用来运行集线器控制器的话，集线器应该将所有的端口置于Powered-off状态。在DSPORT.Powered-off状态，端口的链路处于SS.Disabled状态。
表 10-1 显示了集线器下行端口允许的 VBUS 状态，对应于集线器上行口可能状态以及下行端口逻辑端口电源状态。这个表覆盖了该集线器有足够的电源提供电源给下行的端口（本地电源存在）的情形。对于没有实现对每个端口进行电源控制（per port power control）的集线器，所有将被因移除VBUS而影响的下行端口，都应该在集线器移除VBUS之前，进入电源可能被关闭的状态。
注意：集线器可能一直提供电源到它所有的下行端口，来支持诸如从USB端口充电这样的应用。
表 10-1.下行端口 VBUS 需求
集线器 上行端口 连接状态 |
下行端口的 SuperSpeed 端口电源关闭（PORT_POWER ＝ 0) 下行端口的 USB 2.0 端口电源打开 （PORT_POWER ＝ 1) |
下行端口的 SuperSpeed端口电源打开 （PORT_POWER ＝ 1) 下行端口的 USB 2.0端口电源关闭 （PORT_POWER ＝ 0) |
下行端口的USB 2.0 以及 SuperSpeed 端口电源关闭（PORT_POWER ＝ 0) |
SuperSpeed |
打开[注1] |
打开 |
可能关闭 |
USB 2.0 |
打开 |
可能关闭 |
可能关闭 |
SuperSpeed 和USB 2.0 |
打开 |
打开 |
可能关闭 |
没有VBUS |
可能关闭 |
可能关闭 |
可能关闭 |
[注1]如果集线器上行端口不能在 USB 2.0 总线上连接，下行端口 VBUS 可能在这个状态中关闭。
10.3.1.2 DSPORT.Disconnected (等待超高速(SS)连接)
这是本地电源有效时（(self-powered）或者变得有效时（bus-powered）的默认状态。端口在下面的任意情形下转换进入本状态：
- 从DSPORT.Powered-off状态，当集线器收到SetPortFeature(PORT_POWER)请求时。
- 从除了DSPORT.Powered-off状态的任意状态，当端口检测到一个断开连接事件。
- 从DSPORT.Powered-off状态，当集线器的上行口的链路从Rx.Detect转换到polling状态。
- 从DSPORT.Resetting状态，当端口的链路在复位期间从Rx.Detect.Active状态超时。
- 从DSPORT.Disabled状态，当端口接收到一个SetPortFeature(PORT_LINK_STATE) Rx.Detext请求。
- 从DSPORT.Resetting状态，如果端口的链路在复位期间从任意Polling substate状态超时。
- 从DSPORT.Training状态，如果端口的链路从任意Polling substate状态超时。
- 从DSPORT.Loopback状态，如果端口链路在Loopback.Exit状态中执行了一次成功的LFPS握手。
在本状态，端口的链路应该处于Rx.Detect状态。
注意：如果集线器的上行端口的链路处于U3，端口的链路应该还是要以Rx.Detect状态正常执行连接检测。
10.3.1.3 DSPORT.Training
当检测到SuperSpeed远端接收器终端阻抗（far-end receiver terminations）时，端口从DSPORT.Disconnected状态转换到本状态。
在本状态，端口的链路应该处于Polling状态。
10.3.1.4 DSPORT.ERROR
只有当能支持SuperSpeed的设备存在，并且在尝试操作该链路的时候发生了严重的错误条件的时候，端口才会转换至本状态。。
端口在下面的任意情形下转换进入本状态：
- 从DSPORT.Enabled状态，如果端口链路要进入恢复（recovery）但是还没有恢复就超时了。
- 从DSPORT.Resetting状态，如果U1 或者 U2 exit失败。
- 从DSPORT.Loopback状态，如果端口是loopback master，但是Loopback.Exit 的 LFPS握手失败了。
- 从DSPORT.Enabled状态，如果Port Configuration如8.4.5所述那样失败了。
在本状态，端口的链路应该处于SS.Inactive状态。
10.3.1.5 DSPORT.Enabled
端口在下面的任意情形下转换进入本状态：
- 从DSPORT.Training状态，当端口链路成功进入U0。
- 从DSPORT.Resetting状态，当复位操作成功完成。
处于DSPORT.Enabled状态的端口可以在上行和下行两个方向传导包。在power on 或者 warm reset之后，当集线器下行端口首次转换到DSPORT.Enabled状态，集线器应该传送一个定义于8.4.5节中的端口配置LMP。
在power on reset之后，当集线器下行端口首次转换到DSPORT.Enabled状态，U1以及U2不活动定时器应该被复位到0。
当进入enabled状态后，链路应该处于U0。
如果在下行端口进入DSPORT.Enabled状态是，集线器的上行端口的链路处于U3，并且集线器没有使能remote wakeup，那么下行端口应该在tDSPortEnabledToU3时间内，在其链路上发起一次到U3的转换。
第 10.4 节提供了一个状态机，该状态机显示了一个功能性正确的实现，用于下行端口在DSPORT.Enabled状态下管理不同的链路状态。
10.3.1.6 DSPORT.Resetting
除非端口正处于DSPORT.Powered-off 或者 DSPORT.Disconnected 状态，否则当接收到SetPortFeature(PORT_RESET) 或者 SetPortFeature(BH_PORT_RESET) 请求后，下行端口应该转换进入DSPORT.Resetting 状态。如果下行端口正处于DSPORT.Powered-off 或者 DSPORT.Disconnected 状态，并且接收到一个SetPortFeature reset请求，该请求就会被忽略。如果端口状态是DSPORT.Error，并且接收到一个SetPortFeature(PORT_RESET) 或者 SetPortFeature(BH_PORT_RESET) 请求，端口应该在tDSPortResetToLFPS时间内在下行端口链路上发送一个warm reset。当接收到一个SetPortFeature(PORT_RESET)请求时，如果端口状态处于DSPORT.Enabled，而端口链路处于除了U3之外的任意状态，该端口应该在tDSPortResetToHotReset时间内在其链路上发起一次hot reset。如果端口接收到一个SetPortFeature(BH_PORT_RESET)请求，端口应该在tDSPortResetToHotReset时间内在其链路上发起一个warm reset。
注意：如果端口在其链路上发起了一次hot reset，而hot reset的TS1/TS2握手失败了，就会自动尝试warm reset。参考Link一章关于这一过程的细节。该端口在这一过程中保持在DSPORT.Resetting状态，直到warm reset完成。
在warm reset过程中，当下行端口链路进入Rx.Detect.Active状态，集线器应该启动一个计时器来对处于Rx.Detect.Active状态计时。如果这个计时器在链路处于Rx.Detect.Active状态超过tTimeForResetError时间，端口应该转换到DSPORT.Disconnected状态。
10.3.1.7 DSPORT.Compliance
端口在下面的任意情形下转换进入本状态：
- 当链路进入Compliance Mode状态。
10.3.1.8 DSPORT.Loopback
端口在下面的任意情形下转换进入本状态：
-
从 DSPORT.Training 状态，如果在接收到的 TS2 有序集（ ordered sets ）中的 loopback bit 被设置。
在此状态，端口的链路应该处于Loopback状态。
10.3.1.9 DSPORT.Disabled
端口在接收到SetPortFeature(PORT_LINK_STATE) SS.Disabled请求后转换进入本状态。
在此状态，端口的链路应该处于SS.Disabled状态。
10.3.2 断开连接检测机制 [Disconnect Detect Mechanism]
断开连接检测机制在第 7.5 节中被描述。
10.3.3 给端口加标签 [Labeling]
USB 系统软件用 ClearPortFeature或SetPortFeature 请求，使用端口编号来引用各个端口。如果一个厂商提供一个标签来识别各个下行面端口，那么每个端口连接器应该用与它相应的端口号来标示。被集线器为特定的端口分配的端口号，应该在 USB 2.0 集线器和 SuperSpeed 集线器控制器之间保持一致。
10.4 集线器下行面端口功耗管理[Hub Downstream Facing Port Power Management]
下面章节提供了一个状态机的功能描述，该状态机对于下行面端口显示了正确的链路功耗管理行为。
图 10-10 显示了下行面端口功耗管理状态机。每一个状态在第 10.4.2 节描述。在图 10-10中，一些进入某状态的进入条件没有显示其起始状态。这些条件有多个起始状态，并且这些单独的转换线没被显示，以简化图表。对于所进入的状态的描述会指示从那些状态转换而来是可适用的。
10.4.1 下行面端口PM定时器 [Downstream Facing Port PM Timers]
每个下行面端口都维护了逻辑不活动定时器，用于跟踪何时U1以及U2超时值超时。U1或U2超时值可以随时被软件用SetPortFeature(PORT_U1_TIMEOUT) 或 SetPortFeature(PORT_U2_TIMEOUT)命令设置。这些PM定时器每当接收到SetPortFeature(PORT_U1_TIMEOUT) 或 SetPortFeature(PORT_U2_TIMEOUT)请求时被复位到0。每当除了等时时间戳包之外的任意包被端口的链路发送或者接收到时，这些定时器都应该被复位。U1定时器应该有+1/- 0 μs的精确度。U2定时器应该有+500/-0 μs的精确度。其他的对于定时器的要求在下行端口的PM状态机的描述中被定义。
10.4.2 集线器下行面端口状态机描述 [Hub Downstream Facing Port State Descriptions]
10.4.2.1 Enabled U0 状态 [Enabled U0 States]
有4个enabled U0状态，他们只在被配置的 U1 和 U2 超时值方面有不同。针对不同的U1 和 U2 超时值的端口行为如下：
U1_TIMEOUT = 0, U2_TIMEOUT = 0
- 这是集线器在接收到任何SetPortFeature(PORT_U1/U2_TIMEOUT)之前端口的默认状态。
- 端口的链路应该拒绝链路对方发起的所有到U1 或 U2 的转换请求。
- PM定时器可以被禁止，并且PM定时器值应该被忽略。
- 端口的链路不应该尝试发起到U1 或 U2 的转换。
U1_TIMEOUT = X > 0, U2_TIMEOUT = 0
- 端口的链路应该拒绝链路对方发起的所有到U2的转换请求。
- 当进入并且活跃在本状态时，PM定时器应该被复位。
- 端口的链路应该接受链路对方发起的到U1的转换请求，除非集线器还有一个或者多个包/链路命令要在该端口上传送。
- 如果U1超时值是0xFF，端口应该被禁止发起进入U1，但是应该接受链路对方发起的到U1的转换请求，除非集线器还有一个或者多个包/链路命令要在该端口上传送。
- 如果U1超时值不是0xFF，并且U1定时器达到了X，端口的链路应该发起一次到U1的转换。
U1_TIMEOUT = 0, U2_TIMEOUT = Y > 0
- 端口的链路应该拒绝链路对方发起的所有到U1的转换请求。
- 当进入并且活跃在本状态时，PM定时器应该被复位。
- 端口的链路应该接受链路对方发起的到U2的转换请求，除非集线器还有一个或者多个包/链路命令要在该端口上传送。
- 如果U2超时值是0xFF，端口应该被禁止发起进入U2，但是应该接受链路对方发起的到U2的转换请求，除非集线器还有一个或者多个包/链路命令要在该端口上传送。
- 如果U2超时值不是0xFF，并且U2定时器达到了Y，端口的链路应该发起一次从U0到U2的直接转换。在这种情形下，PORT_U2_TIMEOUT代表在U0状态的不活动时间长度。
U1_TIMEOUT =X > 0, U2_TIMEOUT = Y > 0
- 当进入并且活跃在本状态时，PM定时器应该被复位。
- 端口的链路应该接受链路对方发起的到U1或者U2的转换请求，除非集线器还有一个或者多个包/链路命令要在该端口上传送。
- 如果U1超时值是0xFF，端口应该被禁止发起进入U1，但是应该接受链路对方发起的到U1的转换请求，除非集线器还有一个或者多个包/链路命令要在该端口上传送。
- 如果U1超时值不是0xFF，并且U1定时器达到了X，端口的链路应该发起一次到U1的转换。
- 如果U2超时值是0xFF，端口应该被禁止发起进入U2，但是应该接受链路对方发起的到U2的转换请求，除非集线器还有一个或者多个包/链路命令要在该端口上传送。
在下列任意情形下，端口就会转换到其中一个Enabled U0状态（依赖于U1和U2超时值）：
- 从任意状态，如果集线器接收到了SetPortFeature(PORT_LINK_STATE) U0请求。
- 从U1状态，如果链路对方成功发起了一次到U0的转换。
- 从U2状态，如果链路对方成功发起了一次到U0的转换。
- 从U1状态，如果集线器在接收到一个路由到该端口的包之后，成功发起了一次到U0的转换。
- 从U2状态，如果集线器在接收到一个路由到该端口的包之后，成功发起了一次到U0的转换。
- 从一次想要从U0状态转换到U1状态的尝试，如果下行端口的链路对方拒绝这一转换请求。
- 从一次想要从U0状态转换到U2状态的尝试，如果下行端口的链路对方拒绝这一转换请求。
- 从U3状态，如果集线器的上行端口接收到了wakeup信号，并且正在被转换的集线器下行端口在U3的时候已经接收到了wakeup信号。
- 从U3状态，如果集线器下行端口的链路对方发起了wake信号，而上行集线器的端口链路不处于U3。
注意：参考10.1.4节中下行口链路对方发起remote wakeup信号情形的细节。
10.4.2.2 尝试 U0到U1转换 [Attempt U0 – U1 Transition]
在本状态，端口尝试将其链路从U0状态转换到U1状态。
在下列任意情形，端口应该尝试转换到U1状态：
- U1定时器达到了U1超时值。
- 集线器接收到一个SetPortFeature(PORT_LINK_STATE) U1请求。
- 下行端口的链路对方发起了一次U0到U1的转换。
如果转换尝试失败，端口返回到恰当的enabled U0状态。然而，如果本状态是由于一个SetPortFeature请求而进入的，端口会继续在其链路上的从U0到U1转换的尝试。
注意：SetPortFeature请求典型的只被用来在测试目的下进入U1。
10.4.2.3 Attempt U0 – U2 Transition
在本状态，端口尝试将其链路从U0状态转换到U2状态。
在下列任意情形，端口应该尝试转换到U2状态：
- U2定时器达到了U2超时值。
- 集线器接收到一个SetPortFeature(PORT_LINK_STATE) U2请求。
- 下行端口的链路对方发起了一次U0到U2的转换。
如果转换尝试失败，端口返回到恰当的enabled U0状态。然而，如果本状态是由于一个SetPortFeature请求而进入的，端口会继续在其链路上的从U0到U2转换的尝试。
注意：SetPortFeature请求典型的只被用来在测试目的下进入U2。
10.4.2.4 U1状态的链路 [Link in U1]
每当一个下行口进入U1，并且所有的下行口现在都处于U1状态或者更低的功耗状态，如果集线器的上行端口对于U1是使能的（enabled for U1），集线器应该在tHubPort2PortExitLat时间内，在其上行端口上发起一次到U1的转换。
当链路进入U1时，U2定时器被复位到0并被启动。
如果U2超时值不是0xFF，并且U2定时器达到了Y，端口的链路应该发起一次从U1到U2的直接转换。在这种情形下，PORT_U2_TIMEOUT代表在U1状态的不活动时间长度。
每当一个下行端口或者其链路对方发起一次从U1到其中一个Enabled U0状态的转换，但是上行端口不处于U0状态，集线器都应该从这个转换在下行端口被启动之后的tHubPort2PortExitLat时间内，在上行端口上发起一次到U0的转换。如果上行端口已经在U0状态，当下行端口转换到U0时，它应该保持在U0状态。
10.4.2.5 U2状态的链路 [Link in U2]
当下行端口进入 U2 时，适用于下列各项规则:
- 如果所有的下行端口现在处于U2或者更低的功耗状态，如果上行端口对U2是使能的（enabled for U2），集线器应该在tHubPort2PortExitLat时间内，在上行端口上发起到U2的转换。如果U2在上行端口上不被使能，但是U1是被使能的，集线器应该在相同的时序要求下发起到U1的一次转换。
- 如果所有的下行端口现在处于U1或者更低的功耗状态，如果上行端口对U1是使能的（enabled for U1），集线器应该在tHubPort2PortExitLat时间内，在上行端口上发起到U1的转换。
每当一个下行端口或它的链路对方发起从U2到其中一个Enabled U0状态的转换而集线器上行端口不处于U0时:
- 如果集线器的上行端口链路处于U2，从这个转换在下行端口被启动之后的tHubPort2PortExitLat时间内，集线器应该在上行端口的链路上发起一次到U0的转换。
- 如果集线器的上行端口链路处于U1，从这个转换在下行端口被启动之后的tHubPort2PortExitLat + U2DevExitLat-U1DevExitLat时间内，集线器应该在上行端口的链路上发起一次到U0的转换。
10.4.2.6 U3状态的链路 [Link in U3]
当下行端口进入U3时，适用于下列各项规则:
- 如果所有的下行端口现在处于U2或者U3, 集线器应该在上行端口上，在tHubPort2PortExitLat时间内，发起到U3以上被使能的最低功耗状态的一次转换。
- 如果所有的下行端口现在处于U1或者更低的功耗状态，如果上行端口对U1是使能的（enabled for U1），集线器应该在tHubPort2PortExitLat时间内，在上行端口上发起到U1的转换。
参考10.3.1.5节关于从Enabled U0状态只转换到U3状态的详细描述。
注意：如果集线器的上行端口接收到一个被路由到一个处于U3的下行端口的包, 这个包会被默默地丢弃。在这情况下，集线器将执行正常的链路层级头包的确认。
10.5 Hub Upstream Facing Port
下面章节提供了一个状态机的功能描述，该状态机对于集线器上行面端口显示了正确的行为。这些章节也适用于设备的上行面端口，除非在不适用处将做出特别的说明。上行口应该只尝试如后续节中所描述的上行端口状态机那样来连接到SuperSpeed以及USB 2.0接口。
图 10-11 显示了上行面端口状态机。每一个状态在第 10.5.1 节描述。在图10-11中，一些进入某状态的进入条件没有显示起始状态。这些条件有多个起始状态，并且这些单独的转换线没被显示，以简化图表。对于所进入的状态的描述会指示从那些状态转换而来是可适用的。
10.5.1 上行面端口状态描述 [Upstream Facing Port State Descriptions]
10.5.1.1 USPORT.Powered-off
USPORT.Powered-off 状态是上行面端口的默认状态。
下列任意情形发生，端口应该转换进入本状态：
- 从任意状态，当VBUS被移除。
- 从任意状态，如果远端接收器中断阻抗（far-end receiver terminations）没有被检测到。
- 从USPORT.Connected状态，如果Port Configuration过程失败。
在本状态，断口的链路应该处于SS.Disabled状态。
10.5.1.2 USPORT.Powered-on
端口在下面的任意情形下转换进入本状态：
- 从USPORT.Powered-off 状态，当VBUS变得有效。
- 从USPORT.Error 状态，当链路接收到一个warm reset。
- 从USPORT.Connected 状态，当链路接收到任意的reset。
- 从USPORT.Enabled 状态，当链路接收到任意的reset。
- 从USPORT.Training状态，如果端口的链路从Polling substate 状态超时。
在本状态，端口的链路应该处于Rx.Detect状态。当在本状态中，如果集线器的USB 2.0部分进入了suspended状态，集线器从VBUS抽取的总电流应该满足suspend电流限制。
10.5.1.3 USPORT.Training
当SuperSpeed远端接收器中断阻抗（far-end receiver terminations）被检测到时，端口从USPORT.Powered-on状态转换进入本状态。
在本状态，端口的链路应该处于Polling状态。
10.5.1.4 USPORT.Connected
当端口的链路从Polling.Idle状态进入U0状态时，端口从USPORT.Training状态转换进入本状态。 在本状态，端口的链路应该处于U0 或 Recovery状态。
当链路进入U0状态，端口开始8.4.5节定义的端口配置过程。
当处于USPORT.Connected状态时，端口可以发送链路管理包或链路命令，但是不应该传送除了响应默认的控制端点请求之外任意其他的包。
10.5.1.5 USPORT.Error
当尝试操作链路，发生严重的错误情形时，端口转换进入本状态。端口在如下任意情形下，转换进入本状态：
- 从USPORT.Connected 状态，如果链路进入Recovery但是还没有恢复就已经超时。
- 从USPORT.Enabled 状态，如果链路进入Recovery但是还没有恢复就已经超时。
在本状态，端口的链路应该处于SS.Inactive状态。
端口只有在链路上接收到Warm Reset后才退出Error状态。
10.5.1.6 USPORT.Enabled
当Set Address请求被接收到，并且Set Address的状态阶段的ACK TP响应已经被发送并被在链路层级成功确认时，端口从USPORT.Connected状态转换进入本状态。
在本状态，端口的链路应该处于U0, U1, U2, U3, 或者Recovery状态。
当在USPORT.Enabled状态，端口可以发送任意类型的包。
当进入USPORT.Enabled状态时，链路应该处于U0状态。
10.5.2 集线器连接状态机 [Hub Connect State Machine]
下面的章节提供了一个状态机的功能性描述，展示了当连接到SuperSpeed或USB 2.0时正确的集线器行为。对于集线器而言，SuperSpeed 和 USB 2.0的连接逻辑是完全独立的。对于USB 2.0上的连接，集线器应该依照USB 2.0规范。图10-12是SuperSpeed的集线器连接状态机。10.5.2.1节描述每一个状态。
10.5.2.1 集线器连接状态描述 [Hub Connect State Descriptions]
10.5.2.2 HCONNECT.Powered-off
HCONNECT.Powered-off状态是集线器设备的默认状态。如果发生了下列情形，集线器设备应该转换进入本状态：
- 从任意状态，当VBUS被移除。
In this state, the hub upstream port's link shall be in the SS.Disabled state.
在本状态，集线器上行端口应该处于SS.Disabled状态。
10.5.2.3 HCONNECT.Attempt SS Connect
如果发生了下列任意情形，集线器设备应该转换进入本状态：
- 从HCONNECT.Powered-off 状态，当VBUS 变得有效 (并且如果必要，本地电源有效)。
- 从HCONNECT.Connected on SS状态，如果Rx.Detect 或者Link Training超时。
在本状态，集线器上行端口SuperSpeed链路应该处于Rx.Detect 或 Polling状态。
10.5.2.4 HCONNECT.Connected on SS
如果发生了下列情形，集线器设备应该转换进入本状态：
- 从PCONNECT.Attempt SS Connect状态，当链路从polling转换到U0。
在本状态，集线器上行端口SuperSpeed链路处于U0, U1, U2, U3, Inactive, Rx.Detect, Recovery, 或者Polling状态。
10.6 上行面端口功耗管理 [Upstream Facing Port Power Management]
下面章节提供了一个状态机的功能描述，该状态机对于上行面端口显示了正确的链路功耗管理行为。
图 10-13 显示了上行面端口功耗管理状态机。每一个状态在第 10.4.2 节描述。在图 10-13中，一些进入某状态的进入条件没有显示其起始状态。这些条件有多个起始状态，并且这些单独的转换线没被显示，以简化图表。对于所进入的状态的描述会指示从那些状态转换而来是可适用的。
如果在任何下行端口有状态改变，如果上行端口处于U1或U2的话，集线器应该在上行端口的链路上发起一次到U0的转换。
如果在任何下行端口有状态改变，并且集线器上行口处于U3状态，集线器的行为由当前的远程唤醒掩码设置（remote wakeup mask settings）来指定。参考10.14.2.10节中更多的细节。
10.6.1 上行面端口PM定时器 [Upstream Facing Port PM Timer]
集线器上行口维护了一个逻辑PM定时器，用来跟踪何时U2不活动超时值被超过了。没有定义标准的U1不活动超时值。U2不活动超时值在接收到U2 Inactivity Timeout LMP时被设置。当集线器上行端口链路进入U1时，该PM定时器被复位。该PM定时器应该有+500/-0 μs的精确度。其他的对于该定时器的要求在上行口的PM状态机的描述中被定义。
10.6.2 集线器上行面端口状态机 【Hub Upstream Facing Port State Descriptions】
10.6.2.1 Enabled U0 状态【Enabled U0 States】
有4种enabled U0状态，他们只在U1 以及 U2 Enable设置方面有所不同。下面的规则对于所有的enabled U0状态全局适用。
- 如果还有包需要在上行端口上传输，则上行端口不能发起到U1 或 U2的转换。
- 如果Force_LinkPM_Accept比特被设置为1 (参考8.4.2节)，那么上行端口应该接受到U1 或 U2的转换。
对于U1 以及 U2 Enable值的不同组合，端口的行为如下：
U1_ENABLE = 0, U2_ENABLE = 0
- 这是集线器在接收到任意的SetFeature(U1/U2_ENABLE)请求之前的默认状态。
- PM定时器可以被禁止，并且PM定时器值应该被忽略。
- 端口的链路应该接受其链路对方的U1进入请求，除非集线器已经有一个或者多个包或者链路命令要在该端口上发送，或者该集线器的一个或者多个下行端口的链路处于U0或者恢复状态。
- 端口的链路应该接受其链路对方的U2进入请求，除非集线器已经有一个或者多个包或者链路命令要在该端口上发送，或者该集线器的一个或者多个下行端口的链路处于U0，U1或者恢复状态。
- 端口的链路不应该尝试发起到U1或者U2的转换。
U1_ENABLE = 1, U2_ENABLE = 0
- 端口的链路不应该尝试发起到U2的转换。
- 端口的链路应该接受其链路对方的U2进入请求，除非集线器已经有一个或者多个包或者链路命令要在该端口上发送，或者该集线器的一个或者多个下行端口的链路处于U0，U1或者恢复状态。
- 端口的链路应该接受其链路对方的U1进入请求，除非集线器已经有一个或者多个包或者链路命令要在该端口上发送，或者该集线器的一个或者多个下行端口的链路处于U0或者恢复状态。
- PM定时器可以被禁止，并且PM定时器值应该被忽略。
- 如果集线器所有的下行端口都处于U1或者更低功耗的链路状态，端口的链路应该发起到U1的转换。
U1_ENABLE = 0, U2_ENABLE = 1
- 端口的链路不应该尝试发起到U1的转换。
- 端口的链路应该接受其链路对方的U1进入请求，除非集线器已经有一个或者多个包或者链路命令要在该端口上发送，或者该集线器的一个或者多个下行端口的链路处于U0或者恢复状态。
- 端口的链路应该接受其链路对方的U2进入请求，除非集线器已经有一个或者多个包或者链路命令要在该端口上发送，或者该集线器的一个或者多个下行端口的链路处于U0，U1或者恢复状态。
- PM定时器可以被禁止，并且PM定时器值应该被忽略。
- 如果集线器所有的下行端口都处于U2或者更低功耗的链路状态，端口的链路应该发起到U2的转换。
U1_ENABLE = 1, U2_ENABLE = 1
- 端口的链路应该接受其链路对方的U1或者U2的进入请求，除非集线器已经有一个或者多个包或者链路命令要在该端口上发送。
- 如果该集线器的一个或者多个下行端口的链路处于U0或者恢复状态，U1进入请求不应该被接受。
-
如果该集线器的一个或者多个下行端口的链路处于 U1 或者恢复状态， U2 进入请求不应该被接受。
- 如果集线器所有的下行端口都处于U1或者更低功耗的链路状态，端口的链路应该发起到U1的转换。
- PM定时器可以被禁止，并且PM定时器值应该被忽略。
端口在如下任一情形下，就会转换进入其中一个Enabled U0状态（依赖于U1或者U2 Enable值而定）：
- 从U1，如果链路对方成功发起了一次到U0的转换。
- 从U2，如果链路对方成功发起了一次到U0的转换。
- 从U1，如果在一个下行端口上有状态改变。
- 从U2，如果在一个下行端口上有状态改变。
- 从U1，如果集线器下行端口的链路发起了一次到U0的转换。
- 从U2，如果集线器下行端口的链路发起了一次到U0的转换。
- 从一次想要从U0转换到U1的尝试，如果上行端口链路对方拒绝该次转换尝试。
- 从一次想要从U0转换到U2的尝试，如果上行端口链路对方拒绝该次转换尝试。
- 从U3，如果集线器上行口接收到了wakeup信号。
- 从U3，如果在一个下行端口上有状态改变，或者本地电源状态改变，并且相应于该事件类型的远程唤醒（remote wakeup）被使能。
10.6.2.2 尝试U0-U1转换 【Attempt U0 – U1 Transition】
在本状态，端口尝试将其链路从U0状态转换到U1状态。
在如下任一情形下，端口应该尝试转换到U1状态：
- 被链路对方请求进入U1，并且在该端口上没有未完成事务交易，并且集线器所有的下行端口都处于U1或者更低的功耗状态。
- 集线器所有的下行端口都处于U1或者更低的功耗状态，并且在上行端口上没有等待传输的事务交易，并且U1_ENABLE被设置为1。
- 被链路对方请求进入U1，并且Force_LinkPM_Accept比特被设置。
如果转换尝试失败（接收到一个LXU或者链路进入恢复状态），端口将返回到恰当的enabled U0状态。
10.6.2.3 尝试U0-U1转换 【Attempt U0 – U2 Transition】
在本状态，端口尝试将其链路从U0状态转换到U2状态。
在如下任一情形下，端口应该尝试转换到U2状态：
- 被链路对方请求进入U2，并且在该端口上没有未完成事务交易，并且集线器所有的下行端口都处于U2或者更低的功耗状态。
- 集线器所有的下行端口都处于U2或者更低的功耗状态，并且在上行端口上没有等待传输的事务交易，并且U2_ENABLE被设置为1。
- 被链路对方请求进入U2，并且Force_LinkPM_Accept比特被设置。
如果转换尝试失败（接收到一个LXU或者链路进入恢复状态），端口将返回到恰当的enabled U0状态。
10.6.2.4 处于U1的链路 【Link in U1】
当进入并活动于本状态时，PM定时器被复位。
端口应该转换进入U1：
- 当发送一个LAU，接受一个由链路对方发起的转换之后。
- 当在发起一次转换该链路进入U1的尝试后，从链路对方接收到一个LAU之后。
如果U2不活动计时器超时值不是0xFF 或者 0x00，并且PM定时器达到U2不活动计时器超时值，端口链路应该发起一次从U1到U2的转换。
10.6.2.5 处于U2的链路 【Link in U2】
链路处于U2。
端口应该转换进入U2：
- 当发送一个LAU，接受一个由链路对方发起的转换之后。
- 当在发起一次转换该链路进入U2的尝试后，从链路对方接收到一个LAU之后。
10.6.2.6处于U3的链路 【Link in U3】
链路处于U3。
端口应该转换进入U3：
- 当发送一个LAU，接受一个由链路对方发起的转换之后。
10.7 集线器头包转发和数据中继器【Hub Header Packet Forwarding and Data Repeater】
集线器对头包使用存储转发模型，对数据使用中继器模型，联合提供了如下的总体功能性：
在下行方向上：
- 验证头包
- 建立起到选择的下行端口的连接
- 转发头包到下行端口
- 转发数据负载到下行端口，如果有的话
- 在包边界处建立和断开连接性
在上行方向上：
- 验证头包
- 建立起到上行端口的连接
- 转发头包到上行端口
- 转发数据负载到上行端口，如果有的话
- 在包边界处建立和断开连接性
10.7.1 集线器弹性缓冲区 【Hub Elasticity Buffer】
没有对集线器内部的弹性缓冲区进行直接的规定。但是，注意，集线器必须满足10.7.3小节对于头包从集线器上行端口转发到下行端口的最大可变传导时延的要求。
10.7.2 SKP有序集 【SKP Ordered Sets】
对于所有的传输，集线器都需要按照第7章中对于所有的发送器的规则，发送SKP有序集。
10.7.3 包间距 【Interpacket Spacing】
当集线器源发或者转发包时，数据包头以及数据包负载应该如7.1.1.2.3小节那样，被始终连续地发送。
当集线器转发头包到下行，并且当该头包在集线器上行端口被接收到时，下行端口的链路处于U0，那么传导时延的变数不应该超过tPropagationDelayJitterLimit。
10.7.4 头包缓冲区结构 【Header Packet Buffer Architecture】
本规范不要求集线器内部的头包缓冲区的特定结构。满足本规范的功能性要求的结构实例被显示在图10-14和图10-15中，示例了集线器的功能性行为。图10-14显示了一个集线器，在上行端口上拥有4个头包Rx缓冲，在每个下行端口上有4个头包Tx缓冲。图10-15显示了每个下行端口上有4个头包Rx缓冲，并且在上行端口上拥有4个头包Tx缓冲。在图10-14和图10-15中显示的缓冲区都是独立的物理缓冲区。
下面列出集线器缓冲区结构的功能性要求，在每种情况下，都假设只有集线器上被指示的端口在接收或者发送头包：
- 以所有的头包缓冲区都清空开始的集线器，在其上行端口的头包流量控制信用值（flow control credits）用完之前，至少应该能够接收8个定向到同一个不处于U0状态的下行端口的头包。
- 在其上行端口上接收到一个应该被路由到一个下行端口的头包的集线器，应该立刻将该头包路由到适当者的下行端口头包缓冲区（如果该缓冲区的空间可用），不管任何其他下行端口头包缓冲区的状态如何，也不管上行端口Rx头包缓冲区状态如何。举例来说，一个集线器的下行端口1的Tx头包缓冲区是满的，而且集线器上行Rx头包缓冲区有另外三个头包要被路由下行端口1。如果该集线器现在接收到一个头包要被路由到下行端口2, 它必须立刻路由该头包到该下行端口2的Tx头包缓冲区。
- 以所有的头包缓冲区都清空开始的集线器，在上行端口不处于U0状态时，至少应该能够接收同一下行端口上的8个头包，定向用于向上行传输。
- 被下行端口传输的头包应该以它们在上行端口上被收到的顺序传输。
- 从相同的下行端口上来的，被上行端口传输的头包，应该以它们在从该下行端口上被收到的顺序传输。
第 10.7.6,10.7.8,10.7.10 和 10.7.12节提供详细的功能性状态机，描述一个集线器实现中的上行和下行端口的Tx和Rx头包缓冲区。
10.7.5 上行面端口Tx 【Upstream Facing Port Tx】
本节描述上行面端口Tx状态机的功能性需求。
10.7.6 上行面端口状态描述 【Upstream Facing Port Tx State Descriptions】
一个上行端口应该维持一个已传送符号的计数。
10.7.6.1 Tx IDLE
在Tx IDLE状态, 上行端口发送器在积极传送idle符号。端口应该在如下任一情形下转换进入Tx IDLE状态：
- 从Tx Data, Tx Data Abort, 或 Tx Header 状态，在任何必要的SKP有序集被传送之后。
- 从Tx Link Command 状态， 在传送一个链路命令并且没有其他的链路命令正等待传送之后。
- 作为进入U0时的默认状态。
发送器应该在必要时如第 7 章所描述那样传送LUP。
当传送的符号计数达到 nSkipSymbolLimit 的时候， 一个SKP有序集应该被传送，并且已传送符号计数应该被复位归零。
10.7.6.2 Tx Header
在 Tx Header 状态中，上行端口发送器正在积极地传送一个头包。
注意：集线器不应该用 DPPABORT 有序集中止（abort）头包的传输。
在如下任一情形下，端口应该转换到Tx Header状态：
- 从Tx IDLE状态，当有一个或者多个头包被排队准备传输，但是没有链路命令被被排队准备传输时。
在传送任何头包的结尾（除了具有数据包负载的数据包头包以外），当已传送符号计数超过或等于nSkipSymbolLimit，一个SKP有序集应该被传输，而且已传送符号计数应该被减少nSkipSymbolLimit个。
10.7.6.3 Tx Data
在 Tx Data 状态中，上行端口发送器正在积极地传送一个数据包负载。在传送数据包负载的最后的分帧符号以及必要的SKP有序集之后，端口可以将数据负载包从集线器的储存缓冲中移除。在任何的境况之下，集线器都不应该重传DPP包。
当有数据包负载与被传输了的数据包头相关联时，端口应该从Tx Header状态转换到Tx Data状态。数据包负载量传输应该在传输数据包头的最后一个符号之后立刻开始。
在传送没被中止（aborted）的数据包负载结束的时候：
- 当已传送符号计数超过或者等于nSkipSymbolLimit时，一个SKP有序集应该被传输，并且已传送符号计数应该被减少nSkipSymbolLimit个。
- 该序列被重复，直到符号计数少于nSkipSymbolLimit。
10.7.6.4 Tx Data Abort
在Tx Data abort状态，上行端口发送器藉由传送DPPABORT有序集以及必要的SKP有序集，中止数据包负载的正常传输。然后，端口从集线器储存中移除数据包负载。
当接收数据包负载的下行端口接收到DPPABORT有序集的时候，或者已经接收到sDataSymbolsBabble个符号而没有接收到有效的DPPEND有序集或DPPABORT有序集的时候，端口应该从Tx Data状态转换到Tx Data Abort状态。
在传送DPPABORT有序集结束的时候：
- 当已传送符号计数超过或者等于nSkipSymbolLimit时，一个SKP有序集应该被传输，并且已传送符号计数应该被减少nSkipSymbolLimit个。
- 该序列被重复，直到符号计数少于nSkipSymbolLimit。
10.7.6.5 Tx Link Command
在Tx Link Command状态中，上行端口发送器正在积极地传送一个链路命令。如果多个链路命令要在Tx Link Command状态被排队传输，他们应该无间隙地被传输，除非SKP有序集被传输。
在下列的任一情形下，端口应该转换到Tx Link Command状态：
- 从Tx IDLE状态，当有一个或多个链路命令被排队准备传输时候。
- 从Tx Link Command状态，当有另外的链路命令被排队准备传输的时候。
在传送任何的链路命令结束的时候，若已传送符号计数超过或者等于nSkipSymbolLimit，一个SKP有序集应该被传输，并且已传送符号计数应该被减少nSkipSymbolLimit个。
10.7.7 上行面端口Rx 【Upstream Facing Port Rx】
这一个节描述上行面端口Rx状态机的功能性需求。
10.7.8 上行面端口Rx状态描述 【Upstream Facing Port Rx State Descriptions】
10.7.8.1 Rx Default
在Rx Default状态中，上行端口接收器正在积极地处理已接收到的符号，并寻找DPPSTART有序集， HPSTART有序集，或LCSTART有序集的分帧符号，来开始接收一个包或链路命令。
如果DPPStart有序集被收到，但是其不紧随一个DPH，它就会被忽略，而且端口接收器停留在RX.Default状态。
在下列任何情形下，一个端口应该转换到Rx Default状态：
- 从Rx Data状态，当DPPEND有序集或者DPPABORT有序集被接收到时。
- 从Rx Header状态，当一个头包的最后一个符号被收到时。
- 从Rx Data状态，当达到sDataSymbolsBabble，都没有收到一个DPPEND有序集或者DPPABORT有序集。
- 在接收到一个链路命令之后。
- 作为链路进入U0之后的默认状态。
10.7.8.2 Rx Data
在Rx Data状态中，上行端口接收器正在积极地处理已经接收到的符号，并寻找DPPEND有序集或 DPPABORT有序集。当进入本状态的时候，接收器应该从零开始对已经接收到的符号进行计数。被计算的第一个符号是DPPSTART有序集后的第一个符号。
当端口接收到有效的DPPSTART有序集的时候，它应该转换到Rx Data状态。当在如第 7.2.4.1.6 节所定义的DPP结束之前，端口检测到一个错误的时候，只有在它已经在适当的下行端口上传输完已经接收到的 DPP（包括DPPABORT有序集）之后，它才可能清除它的缓冲区中的数据。当一个错误被检测到的时候，集线器应该在传送数据包负载错误（被跟随一个DPPABORT有序集）前，在适当的下行端口上传送有效的已经接收到的符号。注意，即使集线器在下行端口上开始传送DPP之前，集线器检测到一个错误，这一个要求也适用。
集线器应该有至少1080字节缓冲区用于在上行端口上接收到的数据包。
10.7.8.3 Rx Header
在Rx header状态中，上行端口接收器正在积极地处理已经接收到的符号,直到最后一个头包符号被接收到。当进入这状态的时候,接收器应该从零开始一个对已经接收到符号的计数。被计算的第一个符号是HPSTART有序集后的第一个符号。
当端口接收到有效的HPSTART有序集的时候，它应该转换到Rx Header状态。端口应该在头包的最后一个符号被接收到之后的四个符号时间内，完成验证CRC-16，链路控制字CRC-5，并且检查路由字串和头包类型。
实现者可能必须要在接收到符号时就开始CRC计算，在头包被验证之前就开始检查路由字串，来满足这一要求。
10.7.8.4 处理头包 【Process Header Packet】
当一个头包的最后一个符号被接收到的时候,端口应该对该头包执行所有必要附加处理。任何的此类处理都不应该阻碍端口立刻返回到Rx Default状态，并继续处理已经接收到的符号。
在如下任一情形下，端口要对头包执行附加的处理。附加的处理步骤被描述在每种情形中。
- 当最后一个头包符号在Rx Header状态被接收到，并且头包CRC-16以及链路控制字CRC-5被判定有效的时候，适当的LGOOD_n链路命令就会被该接收端口排队准备传输。然后，如果上行端口 Rx 头包缓冲区至少有四空闲的槽位（slots），适当的 LCRD_x 链路命令应该被上行端口排队准备传输。否则，一旦用于该头包的Rx头包缓冲区槽位可用，这个适当的 LCRD_x 链路命令就会被排队准备传输。
注意：一个集线器实现可以在一个Rx头包缓冲区中选择提供超过四个储存槽位。
— 如果头包被路由到不处于U0的下行端口 (而且头包不是ITP）：
1. 集线器在对应的下行端口的链路上发起U0进入请求。U0进入请求应该在集线器接收到该头包的路由字串(Route String)后tDownLinkStateChange时间内被发起。
2. 头包被标记为deferred（如果它尚未被标记为deferred），并对该已被修改的头包，重新计算正确的链路控制字CRC-5。
3. 如果头包在第2步骤被标记为deferred, 一个包括集线器深度（hub depth）以及正确的CRC-5的推后头包（deferred header packet）被排队进入上行端口的Tx头包缓冲区。
4. 该已被修改的头包在对应的下行端口上被排队准备传输。
5. 如果头包是一个数据包头（data packet header），对应的数据包负载被丢弃（discarded）。
- 如果头包是被路由到处于U0的下行端口，或者头包一个是ITP（在该情况下，下面的处理被独立于处于U0状态的每一个端口而完成)：
1. 如果下行端口的Tx头包缓冲区队列不是空的（在对列中至少还有一个头包没有完全地被传输），或者没有链路信用值（link credit）可用来在下行端口上传输，头包被标记为delayed，并且对于被修改的头包，正确的链路控制字CRC-5被重新计算。
2. 头包地在适当的下行端口上被排队准备传输。
注意：如果适当的下行端口的队列已满，一旦在该适当的下行端口的对列上有一个空间可用，头包就被排队上去。当一个下行端口队列已满的时候，集线器应该继续正常处理后续的头包，如果他们指向一个不同的下行端口的话。
— 如果头包是 ITP：
1. 头包在每个链路处于U0的下行端口上被排队准备传输。
2. 如果下行端口的Tx头包缓冲区队列不是空的（在对列中至少还有一个头包没有完全地被传输），或者没有链路信用值（link credit）可用来在下行端口上传输，头包被标记为delayed，并且对于被修改的头包，正确的链路控制字CRC-5被重新计算。
注意：如果适当的下行端口的队列已满，一旦在该适当的下行端口的对列上有一个空间可用，头包就被排队上去。当一个下行端口队列已满的时候，集线器应该继续正常处理后续的头包，如果他们指向一个不同的下行端口的话。
— 如果头包不是被路由到一个下行端口：
1. 头包被处理。
2. 头包从Rx头包缓冲区被移除。
3. 如果需要，对头包的一个响应被排队准备传输。
— 如果头包是被路由到一个被禁止的或不存在的下行端口：
1. 头包从Rx头包缓冲区被移除。
2. 头包默默地被丢弃。
- 当最后一个头包符号在Rx header packet状态被接收到，并且要么该头包CRC-16或链路控制字CRC-5 被判定为无效的时候。
— 头包从Rx头包缓冲区被移除。
— LBAD 链路命令在上行端口被排队准备传输。
注意：所有的后续的头包都被默默地丢弃，直到对无效的头包的重试被接收到。
10.7.8.5 Rx Link Command
在Rx Link Command状态中，上行端口接收器正在积极地处理已经接收到的符号并且寻找链路命令的结尾 （链路命令字的第二个实例）。
当端口接收到有效的LCSTART有序集的时候，端口就转换到Rx Link Command状态。
10.7.8.6 处理链路命令 【Process Link Command】
一旦一个链路命令的最后一个符号被接收到，端口应该为该链路命令执行所有必要的附加处理。任何的此类处理不应该阻碍端口立刻返回到Rx Default状态，并且继续处理已经接收到的符号。
10.7.9 下行面端口Tx 【Downstream Facing Port Tx】
这一节描述下行面端口Tx状态机的功能性需求。
10.7.10 下行面端口状态描述 【Downstream Facing Port Tx State Descriptions】
一个下行端口应该维持一个已传送符号的计数。
10.7.10.1 Tx IDLE
在Tx IDLE状态, 下行端口发送器在积极传送idle符号。端口应该在如下任一情形下转换进入Tx IDLE状态：
- 从Tx Data, Tx Data Abort, 或 Tx Header 状态，在最后的必要的SKP有序集被传送之后。
- 从Tx Link Command 状态， 在传送完成一个链路命令并且没有其他的链路命令正等待传送之后。
- 作为进入U0时的默认状态。
当已传送的符号计数达到 nSkipSymbolLimit 的时候， 一个SKP有序集应该被传送，并且已传送符号计数应该被复位归零。
10.7.10.2 Tx Header
在 Tx Header 状态中，下行端口发送器正在积极地传送一个头包。
注意：集线器不应该用 DPPABORT 有序集中止（abort）头包的传输。
在如下任一情形下，端口应该转换到Tx Header状态：
- 从Tx IDLE状态，当有一个或者多个头包被排队准备传输，但是没有链路命令被排队准备传输时。
在传送任何头包的结尾（除了具有数据包负载的数据包头包以外），当已传送符号计数超过或等于nSkipSymbolLimit，一个SKP有序集应该被传输，而且已传送符号计数应该被减少nSkipSymbolLimit个。
10.7.10.3 Tx Data
在 Tx Data 状态中，下行端口发送器正在积极地传送一个数据包负载。在传送数据包负载的最后的分帧符号以及必要的SKP有序集之后，端口可以将数据负载包从集线器的储存缓冲中移除。在任何的境况之下，集线器都不应该重传数据包负载包。
当有数据包负载与被传输了的数据包头相关联时，端口应该从Tx Header状态转换到Tx Data状态。数据包负载量传输应该在传输数据包头的最后一个符号之后立刻开始。
在传送没被中止（aborted）的数据包负载结束的时候：
- 当已传送符号计数超过或者等于nSkipSymbolLimit时，一个SKP有序集应该被传输，并且已传送符号计数应该被减少nSkipSymbolLimit个。
- 该序列被重复，直到符号计数少于nSkipSymbolLimit。
10.7.10.4 Tx Data Abort
在Tx Data abort状态，下行端口发送器藉由传送DPPABORT有序集以及必要的SKP有序集，中止数据包负载的正常传输。然后，端口从集线器储存中移除数据包负载。
当接收数据包负载的上行端口接收到DPPABORT有序集的时候，或者已经接收到sDataSymbolsBabble个符号而没有接收到有效的DPPEND有序集或DPPABORT有序集的时候，端口应该从Tx Data状态转换到Tx Data Abort状态。
在传送DPPABORT有序集结束的时候：
- 当已传送符号计数超过或者等于nSkipSymbolLimit时，一个SKP有序集应该被传输，并且已传送符号计数应该被减少nSkipSymbolLimit个。
- 该序列被重复，直到符号计数少于nSkipSymbolLimit。
10.7.10.5 Tx Link Command
在Tx Link Command状态中，下行端口发送器正在积极地传送一个链路命令。如果多个链路命令要在Tx Link Command状态被排队传输，他们应该无间隙地被传输，除非SKP有序集被传输。
在下列的任一情形下，端口应该转换到Tx Link Command状态：
- 从Tx IDLE状态，当有一个或多个链路命令被排队准备传输时候。
- 从Tx Link Command状态，当有另外的链路命令被排队准备传输的时候。
在传送任何的链路命令结束的时候，若已传送符号计数超过或者等于nSkipSymbolLimit，一个SKP有序集应该被传输，并且已传送符号计数应该被减少nSkipSymbolLimit个。
10.7.11 下行面端口Rx 【Downstream Facing Port Rx】
这一节描述下行面端口Rx状态机的功能性需求。
10.7.12 下行面端口Rx状态描述 【Downstream Facing Port Rx State Descriptions】
10.7.12.1 Rx Default
在Rx Default状态中，下行端口接收器正在积极地处理已接收到的符号，并寻找DPPSTART有序集， HPSTART有序集，或LCSTART有序集的分帧符号，来开始接收一个包或链路命令。
如果DPPStart有序集被收到，但是其不紧随于一个DPH，它就会被忽略，而且端口接收器停留在RX.Default状态。
在下列任何情形下，一个端口应该转换到Rx Default状态【译注：原文此处为Rx IDLE状态，应为笔误，没有Rx IDLE状态！】：
- 从Rx Data状态，当DPPEND有序集或者DPPABORT有序集被接收到时。
- 从Rx Header状态，当一个头包的最后一个符号被收到时。
- 从Rx Data状态，当达到sDataSymbolsBabble，都没有收到一个DPPEND有序集或者DPPABORT有序集。
- 在接收到一个链路命令之后。
- 作为链路进入U0之后的默认状态。
10.7.12.2 Rx Data
在Rx Data状态中，下行端口接收器正在积极地处理已经接收到的符号，并寻找DPPEND有序集或 DPPABORT有序集。当进入本状态的时候，接收器应该从零开始对已经接收到的符号进行计数。被计算的第一个符号是DPPSTART有序集后的第一个符号。
当端口接收到有效的DPPSTART有序集的时候，它应该转换到Rx Data状态。当在如第 7.2.4.1.6 节所定义的DPP结束之前，端口检测到一个错误的时候，只有在它已经在适当的下行端口上传输完已经接收到的 DPP（包括DPPABORT有序集）之后，它才可能清除它的缓冲区中的数据。当一个错误被检测到的时候，集线器应该在传送数据包负载错误（被跟随一个DPPABORT有序集）前，在适当的下行端口上传送有效的已经接收到的符号。注意，即使集线器在下行端口上开始传送DPP之前，集线器检测到一个错误，这一个要求也适用。
集线器应该有至少1080字节共享的缓冲区用于在所有的下行端口上接收到的数据包。
10.7.12.3 Rx Header
在Rx header状态中，下行端口接收器正在积极地处理已经接收到的符号,直到最后一个头包符号被接收到。当进入这状态的时候,接收器应该从零开始一个对已经接收到符号的计数。被计算的第一个符号是HPSTART有序集后的第一个符号。
当端口接收到有效的HPSTART有序集的时候，它应该转换到Rx Header状态。端口应该在头包的最后一个符号被接收到之后的四个符号时间内，完成验证CRC-16，链路控制字CRC-5，并且检查路由字串和头包类型。
实现者可能必须要在接收到符号时就开始CRC计算，在头包被验证之前就开始检查路由字串，来满足这一要求。
10.7.12.4 处理头包 【Process Header】
当一个头包的最后一个符号被接收到的时候,端口应该对该头包执行所有必要附加处理。任何的此类处理都不应该阻碍端口立刻返回到Rx Default状态，并继续处理已经接收到的符号。
在如下任一情形下，端口要对头包执行附加的处理。附加的处理步骤被描述在每种情形中。
- 当最后一个头包符号在Rx Header状态被接收到，并且头包CRC-16以及链路控制字CRC-5被判定有效的时候，适当的LGOOD_n链路命令就会被该接收端口排队准备传输，并且：
- 头包在上行端口上被排队准备传输。
如果上行端口的队列已满后，一旦在上行端口的对列上有一个空间可用，头包就被排队上去。当一个上行端口队列已满的时候，集线器应该继续正常处理后续的头包。如果一些头包在多个下行端口上被接收到，或当空间在上行端口的头包队列中变得可用而使得一些头包被排队由集线器控制器准备发送的时候，如果有一个（非数据包头）正在一个下行端口队列的前面或集线器控制器内等候的话，集线器将优先选择非数据包头，而不是数据包头包。除此之外，集线器使用的仲裁算法没被指定。
注意：这些仲裁要求只在多个下行端口以及该集线器控制器之间适用。对于单个来源（下行端口或集线器控制器），包必须以它们被接收到或生成的顺序来传输。
2. 如果下行端口Rx头包缓冲区至少有四个空闲的槽位，适当的LCRD_x链路命令在下行端口被排队准备传输。否则，该适当的LCRD_x链路命令会在用于头包的Rx头包缓冲区槽位可用时，被排队准备传输。
- 当最后一个头包符号在Rx header状态被接收到，并且要么头的CRC-16或链路控制字CRC-5被判定为无效的时候：
— 头包从 Rx 头缓冲区被移除。
— LBAD 链路命令被下行端口排队准备传输。
注意：所有的后续头包默默地被丢弃，直到对于该无效的头包的重试被接收到。
10.7.12.5 Rx Link Command
在Rx Link Command状态中，下行端口接收器正在积极地处理已经接收到的符号并且寻找链路命令的结尾 （链路命令字的第二个实例）。
当端口接收到有效的LCSTART有序集的时候，端口就转换到Rx Link Command状态。
10.7.12.6 处理链路命令 【Process Link Command】
一旦一个链路命令的最后一个符号被接收到，端口应该为该链路命令执行所有必要的附加处理。任何的此类处理不应该阻碍端口立刻返回到Rx.Default状态，并且继续处理已经接收到的符号。
10.7.13 SuperSpeed 包连结性 【SuperSpeed Packet Connectivity】
SuperSpeed 集线器的包中继器/转发器必须对两方向上的包进行重加时钟（reclock）。
重加时钟（Reclocking）意味着，中继器从接收到的数据流中取出数据，并使用它自己的本地时钟接着传送（retransmits）该数据流。
10.8 挂起以及恢复 【Suspend and Resume】
从作为一个USB设备，以及传导挂起以及恢复信号两方面来讲，集线器都必须支持挂起和恢复。全局挂起/恢复是指整个总线被挂起或恢复，而不影响任何的集线器下行面端口状态；选择性挂起/恢复是指一个集线器的一个下行面端口被挂起或者恢复而不影响集线器状态。SuperSpeed 集线器只支持选择性挂起和恢复。它们不支持全局的挂起和恢复。选择性挂起/恢复是通过到一个集线器的请求来实现。设备发起的恢复叫做远程唤醒（remote-wakeup）。
在集线器的上行面端口上，集线器与SuperSpeed设备遵循相同的挂起要求。
当一个集线器下行端口链路处于U3状态中时，如果集线器接收到来自该下行端口的链路对方发来的唤醒信号（wakeup signaling），那么如下的要求适用于该集线器：
- 如果集线器上行端口链路不处于U3状态，集线器应该在tHubDriveRemoteWakeDownstream内，在接收到唤醒信号的下行链路上驱动远程唤醒信号。
- 如果集线器上行端口链路处于U3状态，集线器应该在tHubPropRemoteWakeUpstream内，在其上行端口上驱动远程唤醒信号。
当集线器上行端口链路处于U3状态，并且从集线器的上行端口链路的链路对方接收到唤醒信号，集线器应该自动驱动远程唤醒信号到所有的处于U3并且从进入U3之后【还没有】【译注，原文此处为"已经"，疑为错误】接收到远程唤醒信号的下行端口。当集线器接收到一个对于具有处于U3状态的链路的下行端口的SetPortFeature(PORT_LINK_STATE) U0时，集线器应该在tHubDriveRemoteWakeDownstream内在链路上驱动远程唤醒信号。
10.9 集线器上行口复位行为 【Hub Upstream Port Reset Behavior】
对一个集线器的复位信号只在下行方向有定义，也就是在集线器的上行面端口。集线器必要的复位信号机制在第 6 章被描述。
处于挂状态的集线器应该将复位型号的开始解释为唤醒事件（wakeup event）；到复位信号结束时，集线器应该是醒的（awake），并且已经完成了它的复位序列（reset sequence）。
在Warm Reset的完成之后，整个集线器返回到默认状态。
在Hot Reset完成之后，集线器除了上行端口的端口配置信息被保持以外，其余返回为默认状态。
10.10 集线器端口电源控制 【Hub Port Power Control】
自供电的集线器可能有到下行面端口的控制电源递送的电源开关，但是它并不是必需的。具有电源开关的集线器可以把所有的端口作为一个组/集体，或者各个端口单独对待，或者组成多个集体（每个集体有一个或多个端口），来开关电源供应。集线器通过在 wHubCharacteristics 中设置逻辑电源开关模式（Logical Power Switching Mode）字段，来指示其是否支持电源开关。如果一个集线器支持每一端口的电源开关，那么到一个端口的电源如表 10-1 所指定的那样被打开或关闭。如果一个集线器支持分组的电源开关，那么在该组之上任何端口需要电源的时候，该组中的所有端口电源被打开。对一个组的电源不会被关掉，除非在一个组的所有的端口处于表 10-1 指定的那样允许电源被移除的状态。如果当该请求被执行并且PORT_POWER特性会被打开时，C_HUB_LOCAL_POWER 和本地电源状态（Local Power Status）（在wHubStatus中）两者都被设定为1，那么到端口的电源不会被SetPortFeature（PORT_POWER）请求打开【译注：此句比较拗口！】。支持充电应用的集线器可能在其他时候仍然保持电源打开。参考第 10.3.1.1节中支持充电应用的集线器允许的行为的更多细节。
尽管自供电的集线器不被强制要求实现电源开关，集线器还是应该要支持对所有的端口的Powered-off状态。此外，集线器应该实现PortPwrCtrlMask（所有比特都被设为1），即使集线器没有可以被USB系统软件控制的电源开关。
对于没有电源开关的集线器，bPwrOn2PwrGood应该被设置为0。
10.10.1 多个电源分组 【Multiple Gangs】
集线器可以实现任意数量的电源和/或过流分组（gangs）。实现了多于一个过流和/或电源开关分组的集线器应该将逻辑电源开关模式（Logical Power Switching Mode）以及过流报告模式（Over-current Reporting Mode）字段都置位，用以表明电源开关和过流报告是基于每个端口的（这些字段在wHubCharacteristics中）。同时，在PortPwrCtrlMask中的所有比特都应该被设为1。
当过流情形发生在过流保护设备上时，过流被报告给所有被该设备保护的端口。当过流信号被报告时，该组中的所有打开都被置于DSPORT.Powered-off状态，并且所有端口的C_PORT_OVER_CURRENT字段都被设置为1。当打开状态被从该组的任意打开上读取时，只要过流情形依然处在，则PORT_OVER_CURRENT字段就会被设置。该C_PORT_OVER_CURRENT字段应该在每个端口单独地被清除。当多个端口共享一个电源开关时，设置该组中任意一个端口的PORT_POWER都会导致该组中所有端口的电源被打开。但是，这不会导致该分组其他的端口离开DSPORT.Powered-off状态。当一个分组中的所有端口都处于DSPORT.Powered-off状态，或者集线器没有被配置时，这些端口的电源是被关闭的。如果一个集线器将电源开关和过流保护都实现了，没有必要让过流报告分组和电源开关分组相同。
如果过流情形发生，并且有电源开关，那么与过流保护电路相关联的电源开关都应该被关闭。如果多个过流保护设备与单个电源开关相关联，那么当任意一个过流保护电路指示有过流情形时，那个开关都将被关闭。
10.11 集线器控制器 【Hub Controller】
集线器控制器逻辑组织如图10-20所示。
10.11.1 端点组织 【Endpoint Organization】
集线器类定义了一个除了默认的控制管道之外的附加端点，对于所有的集线器都是必需的：状态改变端点（Status Change endpoint）。这个端点的最大突发大小（maximum burst size）被设置为1。主机系统通过状态改变端点接收到端口和集线器的状态改变通知。状态改变端点是中断端点。如果没有集线器或者端口状态改变比特被置位，那么当状态改变端点接收到一个IN请求时（通过ACK TP），集线器返回一个NRDY。当有一个状态改变比特被置位，集线器会发送一个ERDY TP给主机。主机之后接着会向状态改变端点请求数据，该数据会指示具有改变比特的实体（集线器或者端口）。USB系统软件可以使用这个数据来判定需要访问那个状态寄存器，来获得该状态改变中断的精确原因。
10.11.2 集线器信息结构和操作 【Hub Information Architecture and Operation】
图 10-21 显示了状态，状态变化，以及控制信息如何与设备状态之间的关联。集线器描述符以及集线器/端口状态和控制可以通过默认的控制管道进行访问。集线器描述符可以随时被读取。当集线器在一个端口上检测到一个变化，或当集线器改变它自己的状态的时候，状态改变端点以第 10.11.4 节指定的格式传递数据到主机。
硬件或者软件事件，可以导致集线器或者端口状态改变比特被设置。一旦被置位，这些比特一直保持置位状态，直到直接被USB系统软件通过ClearPortFeature()请求或者集线器复位清除。当一个改变比特被设置，当状态改变端点被读取时，集线器会持续报告状态改变，直到所有的状态改变比特都被USB系统软件清除。
USB系统软件使用与状态改变端点相关联的中断管道来检测集线器和端口状态的改变。
10.11.3 端口改变信息的处理 【Port Change Information Processing】
集线器通过基于每个端口的端口命令来报告端口的状态。USB系统软件通过清除与集线器报告的状态改变相应的改变状态来确认端口改变。该确认清除了该端口的改变状态，因此之后的到状态改变端点的数据传输就不会宝盖前面的事件。这就允许可以重复对将来的改变处理（参见如10-22）。
10.11.4 Hub and Port Status Change Bitmap
图10-23中显示的集线器和端口状态Bitmap，指示是否集线器或者端口经历了一次状态改变。这个bitmap也指示了哪些端口已经有了一个状态改变。集线器在状态改变端点上返回这个值。集线器以字节增加的方式报告此值。例如，如果一个集线器有6个端口，它就报告1个字节的长度量，并且对于无效的端口号字段位置会报告为0。USB系统软件对于集线器上的端口数量是知道的（这是在集线器描述符中报告了的），并且对集线器和端口状态改变Bitmap相应地解码。集线器在集线器和端口状态改变Bitmap的bit 0上报告集线器本身状态的任何改变。
集线器和端口状态改变Bitmap大小是2字节。集线器只报告集线器实际具有的端口数数量的比特位。USB 3.0集线器可能具有不多于nMaxHubPorts个端口。
在任何时间，只要任意的状态改变比特位变为非零，就会返回一个ERDY（如果之间发送过一个NRDY），通知主机集线器和端口状态改变Bitmap已经改变了。图10-24显示了构造集线器和端口改变比特的示例。
10.11.5 过流报告和恢复 【Over-current Reporting and Recovery】
USB设备应该被设计成满足可适用的安全标准。通常，这将会意指自供电集线器在它的下行面端口上实现限流。如果一个过流情形发生，它就导致一个或多个端口中的状态和状态改变。这个变化被报告给USB系统软件以便它能采取纠正性的行动。
集线器可能被设计成把过流当做端口或集线器事件来报告。集线器描述符字段wHubCharacteristics被用来指示该特定集线器的报告能力（参考第 10.13.2.1 节)。在集线器或端口状态字段的过流状态，指示当状态被返回的时候过流检测的当前状态。在集线器或端口改变字段的过流状态改变比特，指示是否过流状态已经改变。
当集线器遇到一次过流情形，它应该将被影响到的所有端口置于DSPORT.Powered-off状态。如果集线器有每个端口的电源开关以及每个端口的电流限制，一个端口上的过流情形可能也会导致在其他端口上的电源下降到指定的最小值之下。在这中情形下，被影响到的端口被置于DSPORT.Powered-off状态，并且该端口的C_PORT_OVER_CURRENT被设置，但是PORT_OVER_CURRENT不被设置。如果集线器有基于集线器的过流检测，那么集线器上的过流情形会导致所有的端口都进入DSPORT.Powered-off状态。但是，在这种情形下，被影响到的端口的C_PORT_OVER_CURRENT 和 PORT_OVER_CURRENT两者都不会被设置。
主机对于过流事件的恢复动作包括下面这些：
- 主机从集线器获得过流事件的通知。
- 主机抽取出恰当的集线器或端口改变信息（依赖于改变bitmap中的信息）。
- 主机等待过流状态比特被清成0.
- 主机对所有端口进行上电周期（例如，对每个端口发送一个SetPortFeature(PORT_POWER)请求）。
- 主机重新枚举所有被影响到的端口。
10.11.6 枚举处理 【Enumeration Handling】
集线器设备类命令被用于管理其下行面端口状态。当有设备连接上时，设备连接事件被检测到，并被在状态改变端点上报告。主机将接受状态改变报告，并且可能在端口上发一个SetPortFeature(PORT_RESET)请求。主机调用的Get_Status(PORT)请求会返回一个PORT_SUPER_SPEED的指示说明下行面端口是在SuperSpeed上操作。
当设备被从端口上拔出，端口通过状态改变端点报告状态改变。接着，就进入下一个设备连接检测的过程就绪。
10.12 集线器配置 【Hub Configuration】
集线器是通过标准的USB设备配置命令来配置的。没有被配置的集线器在电源需求和寻址方面和其他的没有被配置设备的行为相似。集线器被要求基于几个因素来给下行端口上电，包括是否该集线器支持电源开关和充电应用。参考10.3.1.1节关于何时集线器何时需要给下行端口供电的细节。配置集线器使能了其状态改变端点。配置过程的一部分是设置集线器深度（hub depth），用于计算一个对路由字串（Route String）（参考8.9节）的索引（参考10.14.2.8节）。集线器深度是用于得到到路由字串的偏移量（在TP或DP中），集线器用其来路由在其上有端口上接收到的包。USB系统软件可以接着发送命令到集线器，来在适当的时候对电源进行开或关。
USB系统软件检查集线器描述符信息来判定集线器的特性。通过检查集线器的特性，USB系统软件可以通过不给可能会造成USB电源拓扑违例的集线器端口供电，来确保非法的电源拓扑不被允许。设备状态和配置信息可以被用来判定是否集线器可以被用于一个给定的拓扑。表10-2总结了用于如何判定集线器当前的电源需求的信息。
表10-2. 集线器电源操作模式总结 【Hub Power Operating Mode Summary】
配置描述符 |
集线器设备状态 （自供电） |
解释 |
|
MaxPower |
bmAttributes (自供电) |
||
0 |
0 |
N/A |
N/A， 这是一个非法的组合 |
0 |
0 |
0 |
N/A，设备只能自供电，但是又没有本地电源，就不能连接到总线上进行通信 |
0 |
1 |
1 |
只能自供电的设备且本地电源良好。集线器状态也指示本地电源良好。只要深度限制没有违例，则集线器功能在随处都正常。 |
>0 |
0 |
N/A |
只能总线供电的集线器。除非被当前拓扑允许，下行面端口可能不能被上电。如果bmAttributes.self-powered是零，集线器状态报告自供电也是无意义的。 |
>0 |
1 |
0 |
这个集线器可以支持自供电和总线供电操作模式。当前其只是作为总线供电的集线器可用。 |
> |
0 |
1 |
这个集线器正从总线和本地电源取电。当前作为一个自供电的集线器可用。 |
自供电的集线器有一个本地电源供给，但是可能可选地从其上行连接吸取一个单位的（电流）负载。这就允许当本地电源不可用时，接口还可以继续工作（参考7.2.1.2节）。当本地电源被移除后（由于集线器范围的过流情形或者本地电源供给关闭），这种类型的集线器保持在Configured状态，但是将所有的端口（不论可移除与否）都转换到Powered-off状态。当本地电源处于关闭时，所有状态和改变信息都读成0，并且所有的SetPortFeature()请求都被忽略（请求被当做空操作对待）。集线器会使用状态改变端点来通知USB系统软件集线器事件（参考10.11.4节集线器状态的细节）。
配置描述符的MaxPower字段用于向系统报告本配置被选择时，集线器将要从VBUS吸取的最大电源。连接到集线器的外接设备会单独地向集线器报告他们的电源需求。
复合设备（compound device）可以从VBUS给集线器电气和永久连接的设备两者供电。整体负载可能在集线器配置描述符中报告，每个永久链接的设备都报告成自供电，在它们相应的配置描述符里MaxPower为0。
总线供电的集线器应该能够提供没有被当前选择的配置的集线器电气或永久链接的设备使用的所有电源给暴露的下行端口。集线器应该能够提供任意分割的电源给暴露的下行端口（例如，如果集线器能够体统600mA给两个暴露的下行端口，那么它必须能够提供450mA给一个端口，150mA给另一个端口，或者300mA给每一个端口，等等）。
注意：软件应该确保对于在一个总线供电的集线器上的每一个暴露的下行端口至少有150mA可用。
10.13 描述符 【Descriptors】
集线器描述符源于一般的USB设备框架。集线器描述符描述一集线器设备以及在该集线器上的端口。主机经过集线器默认控制管道访问集线器描述符。
USB 规范（参考第8章) 定义了如下的描述符：
- 设备（Device）层描述符
- 配置（Configuration）描述符
- 接口（Interface）描述符
- 端点（Endpoint）描述符
- 字符串（String）描述符（可选）
集线器类定义附加的描述符（参考第10.13.2节)。除此之外，厂商特定的（vendor-specific）描述符在USB设备框架中被允许。集线器支持标准的如第 8 章所定义的USB设备命令。
集线器是唯一的允许同时以高速和SuperSpeed工作的设备。本规范只定义当在SuperSpeed模式操作的时候，集线器应该报告的描述符。
注意，在SuperSpeed和非SuperSpeed两种模式中，SuperSpeed 集线器应该总是支持GetDescriptor (BOS) (参考第9.6.2节)。
10.13.1 标准集线器类描述符 【Standard Descriptors for Hub Class】
集线器类预先定义了标准的USB描述符的某些字段。其他的字段要么是依赖于实现，要么不适用于这一类。
A hub has a device descriptor with a bDeviceProtocol field set to 3 and an interface descriptor with
a bInterfaceProtocol field set to 0.
集线器设备描述符的bDeviceProtocol字段为3， 并且接口描述符的bInterfaceProtocol字段设为0.
SuperSpeed模式下的集线器描述符
10.13.2 类特定描述符 【Class-specific Descriptors】
10.13.2.1 集线器描述符 【Hub Descriptor】
表10-3列出了集线器描述符包含的各个字段。
10.14 请求 【Requests】
10.14.1 标准请求 【Standard Requests】
集线器具有比在9.2.6节中为标准设备指定的请求处理时间更紧的限制，因为他们对于连接到USB上的所有设备的"可使用时间"非常关键。最坏情形请求处理时间列于如下（他们适用于标准和集线器类请求）：
- 没有数据阶段的请求的完成时间：50ms
- 标准的有数据阶段的请求的完成时间：
- 从setup到第一个数据阶段的时间：50ms
- 每个后续的数据阶段之间：50ms
- 最后的数据阶段和状态阶段之间的时间：50ms
由于集线器在总线枚举中扮演了如此重要的角色，建议集线器对于所有请求的平均响应时间应少于5ms。
表10-4列出了各种不同的标准设备请求。
表 10-4. 集线器对于标准设备请求的响应【Hub Responses to Standard Device Requests】
bRequest |
集线器响应 【Hub Response】 |
CLEAR_FEATURE |
标准 |
GET_CONFIGURATION |
标准 |
GET_DESCRIPTOR |
标准 |
GET_INTERFACE |
未定义。集线器被允许只支持一个接口。 |
GET_STATUS |
标准 |
SET_ADDRESS |
标准 |
SET_CONFIGURATION |
标准 |
SET_DESCRIPTOR |
可选 |
SET_FEATURE |
标准 |
SET_INTERFACE |
未定义。集线器被允许只支持一个接口。 |
SET_ISOCH_DELAY |
标准 |
SET_SEL |
标准 |
SYNCH_FRAME |
未定义。集线器不被允许有等时端点。 |
没有被实现的可选的请求应该在请求的数据或者状态阶段返回一个STALL。
10.14.2 类特定的请求 【Class-specific Requests】
集线器类定义了集线器要响应的请求，列出在表10-5中。表10-6定义了集线器类请求代码。所有下表中的请求，除了SetHubDescriptor()之外，都是强制必须的。
表 10-7 给出了有效的集线器类的特性选择子（feature selectors）。参考第10.14.2.4 节和10.14.2.6节关于特性的描述。
10.14.2.1 Clear Hub Feature
本请求将在集线器状态中报告的一个值复位。
清除一个特性就是将该特性禁止。参考表10-7中可用集线器作为接收者的特性选择子的定义。如果特性选择子与一个状态改变相联系，清除这个状态改变就确认了这个改变。这个请求格式被用于清除C_HUB_LOCAL_POWER 或 C_HUB_OVER_CURRENT特性。
如果wValue不是表10-7中列出的特性选择子，或者如果wIndex或wLength不是如上所指定的那样，就是一个请求错误（Request Error）。
如果一个集线器没有被配置，那么对于该请求的集线器响应就未定义。
10.14.2.2 Clear Port Feature
本请求将在端口状态中报告的一个值复位。
端口号应该是该集线器有效的端口编号，大于0。端口字段位于字段的bits 7..0。
清除一个特性就是将该特性禁止，或者启动一个与该特性相关的过程。参考表10-7中特性选择子的定义。如果特性选择子与一个状态改变相联系，清除这个状态改变就确认了这个改变。这个请求格式用于清除下列特性：
• PORT_POWER
• C_PORT_CONNECTION
• C_PORT_RESET
• C_PORT_OVER_CURRENT
• C_PORT_LINK_STATE
• C_PORT_CONFIG_ERROR
• C_BH_PORT_RESET
清除PORT_POWER特性导致端口被置于DSPORT.Powered-off状态，并且可能，由于集线器电源开关限制的原因，导致电源被从端口上移除。当处于DSPORT.Powered-off状态，唯一有效的以该端口为接收者的请求是Get Port Status（参考10.14.2.6节），以及Set Port Feature (PORT_POWER) （参考节10.14.2.10）。
清除FORCE_LINKPM_ACCEPT特性导致端口无效Set Link Function LMPs 中的Force_LinkPM_Accept 比特。如果Force_LinkPM_Accept比特在该端口不是有效的话，集线器应该将这个请求当做功能无操作。
如果wValue不是一个在表10-7中列出的特性选择子，或者wIndex指定了一个不存在的端口，或者wLength不是如上所指定的值，那么这就是一个请求错误（Request Error）。这个请求如果尝试要清除一个已经清除过了的特性，并不是一个错误（集线器应该把它当做一个功能无操作）。
如果一个集线器没有被配置，那么对于该请求的集线器响应就未定义。
10.14.2.3 Get Hub Descriptor
这一请求返回集线器描述符。
对集线器描述符的GetDescriptor()请求遵循与标准GetDescriptor()请求相同的使用模型（参见第9章）。标准的集线器描述符使用10.13.2.1节中定义的值来代表。所有的集线器都要求要实现一个集线器描述符，具有描述符索引为0。
如果wLength大于实际的描述符长度，那么只返回实际的长度。如果wLength小于实际的描述符长度，那么只有最先的wLength长度字节的描述符被返回。即使wLength是零，也不被认为是错误。
如果的wValue 或 wIndex值是除了上面指定的值之外的其他值，就是一个请求错误（Request Error）。
如果一个集线器没有被配置，那么对于该请求的集线器响应就未定义。
10.14.2.4 Get Hub Status
这个请求返回当前集线器状态以及相对于前一次确认已经改变了的状态。
数据的第一个字包含wHubStatus字段（参考表10-8）。第二个字包含wHubChange字段（参考表10-9）。
如果的wValue ，wIndex，或wLength值是除了上面指定的值之外的其他值，就是一个请求错误（Request Error）。
如果一个集线器没有被配置，那么对于该请求的集线器响应就未定义。
表 10-8. 集线器状态字段, wHubStatus
比特Bit |
描述Description |
0 |
本地电源来源【Local Power Source】：这是本地电源供给的来源。 这一字段指示是否集线器电源（除了给SIE的部分）当前是由外部电源或者从USB总线供电。本字段允许USB系统软件判定从集线器可用于下行设备的电源。 0 =本地电源供给良好【 Local power supply good】 1 =本地电源供给丢失（不活动） 【Local power supply lost (inactive)】 |
1 |
过流【Over-current】: 如果集线器支持在集线器基础上报告过流，这个字段指示所有端口电流的总和超过了指定的最大值，并且所有的端口已经被置于Powered-off状态。如果集线器以端口为基础报告过流或者没检测过流的机制，那么本字段总是0。集线器应该只在物理上不能满足所有端口的电流吸取时报告过流。关于过流保护的更多信息，参考USB 2.0规范7.2.1.2.1节。 0 = 当前没有过流情形存在。【No over-current condition currently exists.】 1 = 有一个集线器过流情形存在。【A hub over-current condition exists.】 |
2-15 |
保留 |
没有已定义的特性选择子给这些状态比特，并且他们既不能被USB系统软件设置，也不能被清除。
表 10-9. 集线器改变字段, wHubChange
比特Bit |
描述Description |
0 |
本地电源状态改变（C_HUB_LOCAL_POWER）: 这一字段指示在wHubStatus中的集线器的本地电源来源（Local Power Source）字段发生了改变。 本字段在集线器接收到总线复位时初始化为0. 0 = 没有发生本地电源状态改变【No change has occurred to Local Power Status.】 1 = 本地电源状态已经改变【Local Power Status has changed.】 |
1 |
过流改变 （C_HUB_OVER_CURRENT）： 这一字段指示在wHubStatus中过流（Over-Current）字段发生了改变。 本字段在集线器接收到总线复位时初始化为0. 0 =过流状态没有改变【 No change has occurred to the Over-Current Status.】 1 = 过流状态已经改变【Over-Current Status has changed.】 |
2-15 |
保留 |
集线器可以允许使用SetHubFeature()请求设置这些改变比特，用以支持自我诊断（diagnostics）。如果集线器不支持设置这些比特，它听应该要么将SetHubFeature()请求当做请求错误（Request Error）对待，要么作为功能无操作。一旦被设置，这些比特可以被ClearHubFeature()请求清除。一个请求设置一个已经被设置的特性，或者清除已经被清除的特性的请求是没有效果的，集线器应该当做功能无操作对待。
10.14.2.5 Get Port Error Count
这个请求返回由wIndex指示的集线器端口检测到的链路错误数。每当设备经历一次复位（参见7.3节）或者上电时这个值都会被复位到0。
端口号应该是该集线器有效的端口编号，大于0。
如果的wValue ，或wLength值是除了上面指定的值之外的其他值，或者指定了不存在的一个端口，这就是一个请求错误（Request Error）。
如果一个集线器没有被配置，那么对于该请求的集线器响应就未定义。
10.14.2.6 Get Port Status
该请求返回当前端口状态及端口的状态变化位的当前值。
端口号应该是该集线器有效的端口编号，大于0。
数据的第一个字包含wPortStatus字段（参考表10-10）。第二个字包含wPortChange字段（参考表10-11）。
在适用的地方，在wPortStatus和wPortChange字段中的比特位是一对一对应的。
如果的wValue ，或wLength值是除了上面指定的值之外的其他值，或者指定了不存在的一个端口，这就是一个请求错误（Request Error）。
如果一个集线器没有被配置，那么对于该请求的集线器响应就未定义。
10.14.2.6.1 端口状态位 【Port Status Bits】
表 10-10. 端口状态字段, wPortStatus
比特Bit |
描述Description |
0 |
Current Connect Status (PORT_CONNECTION)：该字段指示是否有设备连接到这个端口。 Value Meaning 0 No device is present 1 A device is present on this port |
1 |
Port Enabled/Disabled：该字段指示端口是否被使能。端口可以由于一个错误情形（断开事件或者其它错误情形）或者USB系统软件被禁能。 Value Meaning 0 Port is disabled 1 Port is enabled |
2 |
保留 |
3 |
Over-current (PORT_OVER_CURRENT)：如果集线器一端口为基础报告过流情形，这个字段指示在端口上抽取的电流超过了指定的最大值。 Value Meaning 0 No over-current condition exists on this port 1 An over-current condition exists on this port |
4 |
Reset (PORT_RESET)：当主机想要复位连接着的设备时，本字段被置位。它一直保持置位直到复位信号被集线器关闭。 Value Meaning 0 Reset signaling not asserted 1 Reset signaling asserted |
5-8 |
Port Link State (PORT_LINK_STATE)：该字段反映连接到该端口的链路的状态。在到新状态的转换完成之前不会反映该状态。 Value Meaning 0x00 Link is in the U0 State 0x01 Link is in the U1 State 0x02 Link is in the U2 State 0x03 Link is in the U3 State 0x04 Link is in the SS.Disabled State 0x05 Link is in the Rx.Detect State 0x06 Link is in the SS.Inactive State 0x07 Link is in the Polling State 0x08 Link is in the Recovery State 0x09 Link is in the Hot Reset State 0xA Link is in the Compliance Mode State 0xB Link is in the Loopback State 0xC-0xF Reserved |
9 |
Port Power (PORT_POWER): 此字段反映了端口的逻辑，电源控制状态。由于集线器可以实现不同的端口电源开关方法，这一地段可能会也可能不会表示有电源应用到端口。设备描述报告集线器实现的电源开关类型。 Value Meaning 0 This port is in the Powered-off state 1 This port is not in the Powered-off state |
10-12 |
连接到此端口的协商好的速度(PORT_SPEED)：本字段只有在设备连接上后有效。 Value Meaning 0 5 Gbps 1 Reserved 2 Reserved 3 Reserved 4 Reserved 5 Reserved 6 Reserved 7 Reserved |
13-15 |
保留 |
PORT_CONNECTION
在端口处于DSPORT.Enabled或DSPORT.Resetting或DSPORT.Error状态时，该位设置为1，否则设置为零。
SetPortFeature（PORT_CONNECTION）和 ClearPortFeature（PORT_CONNECTION）请求不得由USB系统软件使用，并应被集线器当做没有操作的请求对待。
PORT_ENABLE
下行端口处在DSPORT.Enabled状态时，该位设置为1，否则设置为零。
请注意的USB 2.0 ClearPortFeature（PORT_ENABLE）请求不被超高速集线器支持，不能由USB系统软件使用来禁用端口。
PORT_OVER_CURRENT
过流条件存在端口时，该位设置为1，否则设置为零。 如果在这个端口上的电压是受另一个端口过流情况影响，该位被设置为 1，并且保持设置为1，直到上产生影响的端口上的过流条件被删除。当产生影响的端口上的过流条件被删除，该位被设置为零。
过电流保护，在自供电集线器上是要求的（对于总线供电的集线器，这是可选的），如10.10节的概述所言。
SetPortFeature（PORT_OVER_CURRENT）和 ClearPortFeature（PORT_OVER_CURRENT）请求不得由USB系统软件使用，可由集线器作为无操作请求处理。
PORT_RESET
当端口处于DSPORT.Resetting状态时，该位设置为1。在所有其他下行端口状态，此位被设置为零。
如果在第10.3.1.6的条件得到满足，一个SetPortFeature（PORT_RESET或BH_PORT_RESET）请求将启动 DSPORT.Resetting状态。
ClearPortFeature（PORT_RESET）请求，不得由USB系统软件使用，可被集线器作为无操作请求处理。
PORT_LINK_STATE
这字段反映了该链路的当前状态。
SetPortFeature（PORT_LINK_STATE）请求可以由USB系统软件在任何时候发送，但只具有在第10.14.2.10指明的效果。
ClearPortFeature（PORT_LINK_STATE）请求，不得由USB系统软件使用，可被集线器作为无操作请求处理。
PORT_POWER
这比特反映了当前逻辑端口的电源状态。此位在所有端口上都被实现，不论是否实际端口电源开关设备存在与否。
当该位是零，该端口是在DSPORT.Powered-off状态。同样，任何情形导致此端口进入DSPORT.Powered-off状态，都会导致此位被设置为零。
SetPortFeature（PORT_POWER）会将该位设置为1，除非C_HUB_LOCAL_POWER 和本地电源状态（在wHubStatus中）都两者都设置为1，在这种情况下请求被作为功能无操作处理。
PORT_SPEED
本字段的值只在PORT_ENABLE位设置为1时有效。值为零的这个字段表明，连接到该端口的超高速设备是在5Gbps运行。本字段的所有其他值都保留。
此字段只能由USB系统软件读取。
10.14.2.6.2 端口状态改变比特位 【Port Status Change Bits】
端口状态改变位用来指示不是请求的直接结果导致的端口状态的改变。端口状态的变化位可以被ClearPortFeature（）请求或集线器复位来清除。 集线器可允许因为诊断目的，用SetPortFeature（）请求来改变位状态设置。如果不支持集线器的状态改变位设置，它可能要么把请求作为一个请求错误（Request Error），或作为一个功能无操作。表10-11描述了wPortChange字段的各位。
表10-11. 端口改变字段, wPortChange
比特Bit |
描述Description |
0 |
Connect Status Change (C_PORT_CONNECTION)：表明端口的当前连接状态发生了变化。该集线器设备按照第10.3.1节中描述的那样来设置这一字段。 值 意义 0 No change has occurred to Current Connect status 1 Current Connect status has changed |
1-2 |
保留 |
3 |
Over-Current Indicator Change (C_PORT_OVER_CURRENT)：此字段仅适用于基于每个端口报告过流条件的集线器（如在集线器描述符中报告的那样）。 值 意义 0 No change has occurred to Over-Current Indicator 1 Over-Current Indicator has changed 如果集线器不是在每个端口报告过电流，那么这个字段始终为零。 |
4 |
Reset Change (C_PORT_RESET)：此字段在任何类型复位此端口的复位处理完成时设置。 值 意义 0 No change 1 Reset complete |
5 |
BH Reset Change (C_BH_PORT_RESET)：此字段在这个端口上热复位处理完成时被设置。 值 意义 0 No change 1 Reset complete |
6 |
Port Link State Change (C_PORT_LINK_STATE)：此字段端口状态发生了如下所述变化时被设置。 值 意义 0 No change 1 Link Status has changed |
7 |
Port Config Error (C_PORT_CONFIG_ERROR)：此字段在端口不能配置其链路伙伴时设置。 值 意义 0 Port Link Configuration was successful 1 Port Link Configuration was unsuccessful 5 Reserved 6 Reserved 7 Reserved |
8-15 |
保留 |
C_PORT_CONNECTION
该位设置为1时，PORT_CONNECTION位发生了变化，因为下行的端口成功完成训练，并过渡到DSPORT.Enabled状态。该位应该通过ClearPortFeature（C_PORT_CONNECTION）请求被设置到零。
C_PORT_OVER_CURRENT
PORT_OVER_CURRENT位从0改变到1，或从1改变到0时，该位设置为1。如果其他端口上过流，导致端口被放置在DSPORT.Powered-off状态，此位也被设置。
该位应该通过ClearPortFeature（C_PORT_OVER_CURRENT）请求，或在逻辑端口电源关闭并且端口处于DSPORT.Powered-off状态时，被设置到零。
C_PORT_RESET
由于任何类型的复位，端口从DSPORT.Resetting状态过度到DSPORT.Enabled状态，该位设置为1。
该位应该通过ClearPortFeature(C_PORT_RESET)请求，或在逻辑端口电源关闭时，被设置到零。
C_PORT_BH_RESET
该位只会在端口由于热复位（Warm Reset），端口从DSPORT.Resetting状态过度到DSPORT.Enabled状态时被设置。
该位应该通过ClearPortFeature(C_PORT_BH_RESET)请求，或在逻辑端口电源关闭时，被设置到零。
C_PORT_LINK_STATE
当端口的链路由于SetPortFeature(Port_Link_State)请求的结果，完成了一个从U3状态到U0状态的过度，或者完成了从任意U状态到SS.Inactive状态的过度时，该位被设置。该位不会应为在一个下行面端口上接收到一个远程唤醒信号而被设置。
该位将被通过ClearPortFeature(C_PORT_LINK_STATE)请求，或在逻辑端口电源关闭时，被设置到零。
C_PORT_CONFIG_ERROR
如果连接到该端口的链路不能被成功配置，例如，如果只有下行能力的端口被互相连接时，或者如果链路配置不能被完成时，该位被设置为1。
该位将被通过ClearPortFeature(C_PORT_CONFIG_ERROR)请求，或在逻辑端口电源关闭时，被设置到零。
10.14.2.7 Set Hub Descriptor
这一要求将覆盖集线器描述符。
该对于集线器累描述符的SetDescriptor请求依照与标准的SetDescriptor请求相同的使用模型（参考设备框架一章）。标准的集线器描述符由10.13.2.1节定义的bDescriptorType来表示。所有的集线器都被要求实现一个描述符索引为0的集线器描述符。
该请求是可选的。该请求谢数据到类特定的描述符。主机提供数据，在控制事务的数据传输相位被传输到集线器。该请求一次写整个集线器描述符。
集线器应该缓冲所有的在这个请求中接收到的字节，确保整个描述符从主机被成功传输。一旦成功完成总线传输，集线器就更新指定的描述符的内容。
如果wIndex不是0，或者wLength不匹配主机发送的数据，那么就是Request Error。不支持该请求的集线器用STALL在数据阶段来响应该请求。
如果集线器没有被配置，集线器对这一请求的响应是不确定的。
10.14.2.7 Set Hub Descriptor
This request overwrites the hub descriptor.
The SetDescriptor request for the hub class descriptor follows the same usage model as that of the
standard SetDescriptor request (refer to the framework chapter). The standard hub descriptor is
denoted by using the value bDescriptorType defined in Section 10.13.2.1. All hubs are required to
implement one hub descriptor with descriptor index zero.
This request is optional. This request writes data to a class-specific descriptor. The host provides
the data that is to be transferred to the hub during the data transfer phase of the control transaction.
This request writes the entire hub descriptor at once.
Hubs shall buffer all the bytes received from this request to ensure that the entire descriptor has
been successfully transmitted from the host. Upon successful completion of the bus transfer, the
hub updates the contents of the specified descriptor.
It is a Request Error if wIndex is not zero or if wLength does not match the amount of data sent by
the host. Hubs that do not support this request respond with a STALL during the Data stage of the
request.
If the hub is not configured, the hub's response to this request is undefined.
10.14.2.8 Set Hub Feature
这一请求设置一个在集线器的状态中报告的值。
设置一个特性就是使能了那个特性。参考表10-7中的适用于以集线器为接收者的特性选择子的定义。使用这个请求，状态改变可能不会被确认。
如果wValue不是在表10-7中列出的特性选择子，或者wIndex或wLength不是如上所指定的值，那么就是Request Error。不支持该请求的集线器用STALL在数据阶段来响应该请求。
如果集线器没有被配置，集线器对这一请求的响应是不确定的。
10.14.2.9 Set Hub Depth
该请求设置一个值，集线器用来判定集线器对Route String Index的索引。
wValue具有Hub Depth的值。Hub Depth左移2，就是对Route String的偏移，用以识别集线器的Route String Port字段的lsb.
如果wValue大于4，或者wIndex或wLength不是如上所指定的值，那么就是Request Error。
如果集线器没有被配置，集线器对这一请求的响应是不确定的。
10.14.2.10 Set Port Feature 
这一请求设置一个在集线器的状态中报告的值。
端口号应该是一个对于该集线器的有效端口号，大于0。端口号在wIndex字段的least significant byte (bits 7..0)。wIndex的most significant byte是0，除非当特性选择子是PORT_U1_TIMEOUT 或 PORT_U2_TIMEOUT 或
PORT_LINK_STATE 或 PORT_REMOTE_WAKE_MASK。
设置一个特性使能该特性，或者启动一个与该特性相关联的过程；参考表10-7中的适用于以端口为接收者的特性选择子的定义。使用这个请求，状态改变可能不会被确认。可以被这个请求设置的特性如下：
• PORT_RESET
• BH_PORT_RESET
• PORT_POWER
• PORT_U1_TIMEOUT
• PORT_U2_TIMEOUT
• PORT_LINK_STATE
• PORT_REMOTE_WAKE_MASK
当特性选择子是PORT_U1_TIMEOUT，wIndex字段的most significant byte (bits 15..8)指定U1不活动计时器的Timeout值。参考10.4.2.1节关于U1不活动计时器如何被使用的细节。
以下是允许的值：
表 10-12. U1 Timeout 值编码
当特性选择子是PORT_U2_TIMEOUT，wIndex字段的most significant byte (bits 15..8)指定U2不活动计时器的Timeout值。当接收到一个Set Port Feature请求并且具有PORT_U2_TIMEOUT特性选择子时，端口的链路应该使用指定的超时值发送一个LMP到其链路伙伴方。参考10.4.2.1节关于U2不活动计时器如何被使用的细节。
表 10-13. U2 Timeout 值编码
注：软件不得使能连接到集线器的下行端口的U2超时值。 不一致的链接状态可能会导致超时，如果使能的话。
当特性选择子是PORT_LINK_STATE，wIndex字段的most significant byte (bits 15..8)指定主机软件想要将那个连接到该端口的链路放置到的U状态。除了在下面注明的之外，这个请求只有当PORT_ENABLE位被设置，并且PORT_LINK_STATE没有被设置为SS.Disabled, Rx.Detect或者SS.Inactive时有效。
- 如果该值为0，那么集线器应将链路状态任何U状态过渡到U0状态。
- 如果该值为1，则主机软件要想将链路过渡到U1状态。该集线器应该试图将链路从U0过渡到U1。当接收到具有值为1的请求时，如果链路处于除了U0之外的任意状态，那么行为是不确定的。
- 如果该值为2，则主机软件要想将链路过渡到U2状态。该集线器应该试图将链路从U0过渡到U2。当接收到具有值为2的请求时，如果链路处于除了U0之外的任意状态，那么行为是不确定的。
- 如果该值为3，则主机软件要想选择性地挂起连接到这个端口上的设备。集线器应通过允许的链路状态过渡方式，将链路从任意其他的U状态过度到U3。如果端口不是已经处于U0状态，那么它就应该将端口过渡到U0状态，然后发起到U3的过渡。当这个状态处于活跃时，集线器不传导向下行的事务到这个端口，但是集线器还是会响应从该端口来的恢复信号。
- 如果该值为4(SS.Disabled)，集线器应该将链路转换到SS.Disabled。该请求在此值为4时随时都是有效的。当这个请求被接收到之后，下行端口应该过渡到DSPORT.Disabled状态。
- 如果该值为5(Rx.Detect)，集线器应该将链路转换到Rx.Detect。这个请求只有在下行端口处于DSPORT.Disabled状态时菜有效。当具有这个值的请求被接收到时，如果链路处于其他状态，则行为是不确定的。当这个请求被接收到之后，下行端口应该转换到DSPORT.Disconnected状态。
- 如果集线器在wIndex字段的高字节看到任何其他值，集线器应该用Request Error来响应。
当特性选择子是PORT_REMOTE_WAKE_MASK，wIndex字段的most significant byte (bits 15..8)指定可以导致集线器在其上行端口上发起远程唤醒事件的条件。远程唤醒掩码的编码在下面给出：
表10-14. 下行端口远程唤醒掩码
比特Bit |
描述Description |
0 |
Conn_RWEnable 值 意义 0 集线器被禁止因一个在这个端口上的连接事件而发送远程唤醒；在挂起过程中的连接事件还是必须要在恢复过程完成后（由于一些其他事件）被作为一个C_PORT_CONNECTION端口状态改变而被检测到并被报告。 1 集线器被使能因一个在这个端口上的连接事件而发送远程唤醒。 |
1 |
Disconn_RWEnable 值 意义 0 集线器被禁止因一个在这个端口上的端口连接事件而发送远程唤醒；在挂起过程中的连接事件还是必须要在恢复过程完成后（由于一些其他事件）被作为一个C_PORT_CONNECTION而被检测到并被报告。 1 集线器被使能因一个在这个端口上的断开连接事件而发送远程唤醒。 |
2 |
OC_RWEnable 值 意义 0 集线器被禁止因一个在这个端口上的端口过流事件而发送远程唤醒；在挂起过程中的连接事件还是必须要在恢复过程完成后（由于一些其他事件）被作为一个C_PORT_OVER_CURRENT而被检测到并被报告。注意不支持基于每个端口而检测和报告过流的集线器将对一个过流事件发送远程唤醒，除非所有的端口的OC-RWEnable都被设为0. 1 集线器被使能因一个在这个端口上的过流事件而发送远程唤醒。 |
3-7 |
这些位被保留并且必须设为0。 |
注意在上电或者在集线器被复位后，远程唤醒掩码被设为0（也就是，这些掩码是被使能的）。
集线器一个满足下面的要求：
- 如果端口处于Powered-off状态，集线器应该将SetPortFeature(PORT_RESET)请求作为功能空操作对待。
- 如果端口处于Enabled状态，集线器应该将SetPortFeature(PORT_LINK_STATE) U3请求作为功能空操作对待。
- 如果端口处于Powered-off状态，集线器应该将SetPortFeature(PORT_POWER)请求作为功能空操作对待。
- 如果端口处于Enabled状态，集线器应该将SetPortFeature(FORCE_LINKPM_ACCEPT)请求作为功能空操作对待。
当特性选择子是BH_PORT_RESET，集线器应该在这个命令识别的端口上发起一个warm reset（参考7.3节）。在这个复位之后，端口的状态应该与SetPortFeature(PORT_RESET)之后的状态一样。在完成一个BH_PORT_RESET时，集线器应该将该端口的PortStatus的C_BH_PORT_RESET字段设置为1.
如果wValue不是一个在表10-7中列出的特性选择子，或者如果wIndex指定的端口不存在，或wLength不是如上所指定的值，那么就是Request Error。
如果集线器没有被配置，集线器对这一请求的响应是不确定的。
10.15 主机根（下行）端口 【Host Root (Downstream) Ports】
在USB 3.0主机根端口和USB 3.0集线器下行端口具有类似的功能要求。本节概述哪些要求也适用于主机的根端口，并确定任何额外的或不同的要求。
主机根端口应遵循10.2节中的下行面集线器端口所需遵循的除10.2.3节之外的要求。
主机根端口应遵循10.3节中的下行面集线器端口所需遵循的要求，除了以下例外以及附加要求：
- 基于集线器上行口的转换和/或过渡条件都不适用于根端口。
- 主机应该在主机接口内具有控制机制，对于响应SetPortFeature或ClearPortFeature请求，可以允许软件达到与集线器下行端口的行为等同的行为。
- 主机应该实现端口状态位，与第10.3节的集线器下行状态描述一致。
- 主机被要求提供一个机制来将每个USB 2.0端口与任何的共享相同物理连接器的SuperSpeed端口进行关联。注意这类似于10.3.3节对USB 3.0集线器的要求。
主机根端口应该遵循10.4节对下行面集线器端口的要求，具有在本节已经注意到的相同的通用例外。
主机应通过主机接口实现等同于本章定义的所有端口状态位定义。
主机应具有机制以对其根端口实现正如在这一章提供的文档所注释的SetPortFeature，ClearPortFeature，以及GetPortStatus请求那样等同的控制，。
10.16 外围设备上行端口【Peripheral Device Upstream Ports】
周边设备的上行端口有与USB 3.0集线器上行端口类似的功能需求。这一节概述哪些需求也适用于外围设备的上行端口，并确定任何另外的或不同的需求。
10.16.1外围设备上行端口 【Peripheral Device Upstream Ports】
一个周边设备应该遵循第10.5节上行面集线器端口的需求，包括下列的例外和附加需求：
- 当端口处于USPORT.Connected状态时，一个周边设备不应该尝试在USB 2.0接口上连接。
- 除非端口已经进入USPORT.Powered-off状态，或者VBUS仍然如图10-11一样存在，否则一个周边设备不应该尝试在USB 2.0接口上连接。
- 如果一个设备被连接在USB 2.0接口上，而且它接收到一个USB 2.0总线复位，那么设备应该在tCheckSuperSpeedOnReset时间内进入USPORT.Powered-On状态。
- 在一个 USB 2.0 复位之后，如果 SuperSpeed 端口进入USPORT.Training状态，那么设备应该在tUSB2SwitchDisconnect时间内与USB 2.0接口断开。
一个设备应该遵循在第 10.6 节中描述的上行面集线器端口的需求，包括下列的例外和附加需求：
- 没有一种下行端口相关的情况适用。
- 当另外允许基于厂商特定的算法时，一个周边设备开始到U1或U2的转换。
10.16.2 外围设备连接状态机 【Peripheral Device Connect State Machine】
下列的章节提供状态机的功能描述，展现了何时在 SuperSpeed 或 USB 2.0 上进行连接的正确的外围设备行为。图 10-25 是一外围设备的示例状态机。
10.16.2.1 PCONNECT.Powered-off
PCONNECT.Powered-off 状态时默认的外围设备状态。如果任意下面的情形发生了，外围设备应该转换进入该状态：
- 从任意状态，当VBUS被去除时。
在本状态，端口的链路应该处于SS.Disabled状态，并且USB 2.0上拉没有被应用。
10.16.2.2 PCONNECT.Attempt SS Connect
如果任意下面的情形发生了，端口应该转换进入该状态
- 从状态，当VBUS变得有效（并且，如果需要的话，本地电源有效）。
在本状态，SuperSpeed链路处于Rx.Detect或者Polling状态，并且USB 2.0上拉没有被应用。
10.16.2.3 PCONNECT.Connected on SS
如果任意下面的情形发生了，端口应该转换进入该状态
- 从PCONNECT.Attempt SS Connect，当链路从polling 转换到U0。
- 从PCONNECT.Connected 在USB 2.0 状态，当SS 链路从polling转换到U0。
在本状态，SuperSpeed链路处于U0, U1, U2, U3, Inactive, Rx.Detect, Recovery, 或者Polling状态，并且USB 2.0上拉没有被应用。
10.16.2.4 PCONNECT.Connected on USB 2.0
如果任意下面的情形发生了，端口应该转换进入该状态
- 从PCONNECT.Attempt SS Connect, PCONNECT.Connected on SS, 或者PCONNECT.Connected on USB 2.0 尝试 SS 等状态，如果 Rx.Detect or Polling 子状态超时。
在本状态，SuperSpeed链路处于SS.Disabled状态，并且USB 2.0上拉被应用。
10.16.2.5 PCONNECT.Connected on USB 2.0 and Attempting SS Connection
如果任意下面的情形发生了，端口应该转换进入该状态
- 从PCONNECT.Connected on USB 2.0 状态，当USB 2.0 复位被接收到时。
在本状态，SuperSpeed链路处于Rx.Detect或者Polling状态，并且USB 2.0上拉被应用。
当处于本状态时，设备应该移除USB 2.0上拉，如果SuperSpeed链路从polling转换到U0。
10.17 集线器章参数【Hub Chapter Parameters】
表 10-15 包含了一个在集线器一章的完整参数列表。
表 10-15. 集线器参数 【Hub Parameters】
参数名称 |
描述 |
最小 |
最大 |
单位 |
tDownLinkStateChange |
从接收到一个导向到一个处于低功耗链路状态的下行端口的头包的路由字串开始，到在该下行链路上发起一个返回到U0的时间。 |
0 |
100 |
Ns |
sDataSymbolsBabble |
在一个数据包负载中的DPPSTART有续集之后，没有任何数据包负载（Data Packet Payload）结束帧有续集，或者会导致设备检测到该包是无效的DPPABORT有续集，在此期间经历的的符号个数。 |
1030 |
N/A |
symbols |
tHubPropRemoteWakeUpstream |
从在集线器下行端口上开始远程唤醒信号，到集线器必须在其上行端口上传导该远程唤醒信号（如果该上行端口链路处于U3），之间的时间。 |
0 |
1 |
ms |
tHubDriveRemoteWakeDownstream |
从在一个链路处于U3的端口上接收到一个SetPortFeature(PORT_LINK_STATE) U0的请求，到在该链路上驱动远程唤醒信号，之间的时间。 |
0 |
1000 |
ns |
tHubPort2PortExitLat |
从下行端口的链路发起一个U状态改变，到集线器必须在上行端口的链路上发起一个U状态改变，之间的时间（当必要时）。 |
0 |
1 |
μs |
aCurrentUnit |
在集线器描述符中报告集线器控制器电路抽取电流的单位。 |
4 |
mA |
|
nMaxHubPorts |
USB 3.0集线器上最大的端口个数。 |
15 |
Ports |
|
tTimeForResetError |
在热复位（warm reset）期间，如果下行端口链路保持在RxDetect.active状态达这么长的时间，那么该复位被认为是已经失败了。 |
100 |
200 |
ms |
tCheckSuperSpeedOnReset |
从一个设备（不是集线器）检测到USB 2.0总线复位，到该设备端口必须进入USPORT.Powered-On状态的时间 |
0 |
1 |
ms |
tUSB2SwitchDisconnect |
从一个设备（不是集线器）进入USPORT.Training状态，到该设备必须断开USB 2.0接口的时间（如果设备被连接在USB 2.0上）。 |
0 |
1 |
ms |
tPropagationDelayJitterLimit |
当一个被路由到链路处于U0的下行端口上的头包最后的符号被再集线器的上行端口上接收到，和当该头包的第一个符号被在集线器的下行端口上传送，之间所需最小时间的变化。 对于所有传送ITP的下行端口，ITP传导应该满足tPropagationDelayJitterLimit。 |
-0 |
+8 |
ns |
nSkipSymbolLimit |
在已传送的SKP有续集之间的平均符号个数。 |
354 |
354 |
Symbols |