USB封包格式

　　根集线器会在每1 ms时，送出SOF封包。这介于2个SOF封包之间的时间，即称为帧（frame）。SOF封包虽是属于令牌封包的一种，但却具有独自的PID形态名称SOF。通常目标设各都利用SOF封包来辨识帧的起点。这个封包常用于等时传输。也就是在1 ms的帧（高速是125 μS微帧，将1 ms切成8份）开始时，等时传输会利用SOF激活传输并达到同步传输的作用。而在每一个帧开始时，SOF会传给所有连接上去的全速设各（包含集线器）。因此，SOF封包并不适用于低速设备。这个封包内包含了一个帧码，其可不断地递增，且在高达最大值时反转为0，重新再计

　　数一次。这个帧码是用来表示帧的计数值，因此，8个微帧都使用同一个帧码值。若必要时，高速设各可计算出SOF的重复使用次数，并计算出微帧的数量。通过缩短微帧的周期时间，便可减少高速设各对于缓冲存储器的需求。

　　如图1所示，高速的根集线器将会使用额外的SOF来传输8个微帧。有些书籍会把这种高速的SOF，另命名为uSOF。这种增加的微帧，同时也替高速的连接带来了更复杂的控制方式。

　　图1 USB帧与微帧示意图

　　此外，再利用如图2所示的简图来说明主机所送出的一个SOF封包的格式。其中，SOF的封包标识符，PID数据域的值为0xA5。PID［3：o］＝0101与PID［3：o］＝1010所产生的，只不过它的传送顺序须由LSB→MSB。因此，即可推算出0xA5。以下，所有的PID数据域皆可由此推算而得到。

　　图2 SOF封包的各种组成字段

　　图2显示了SOF封包的各种字段与相关的定义。

　　此外，端点可以通过SOF封包来加以同步，或是以帧码值来作为时间的参考依据。当整个USB总线上没有USB传输时，SOF封包也可避免让设备切人低功率的中止（suspend）状态。再者，虽然在低速设各上，是看不到SOF封包的，但相反，设各的集线器使用了前面所提及的BOP（End of－Packet）信号，且在每一个帧设置一次。因此，有时后也称这种信号为设各的低速存活（keep alive）信号。所以说，SOF／uSOF封包是给全速／高速设各来使用的，而低速存活信号却可避免让低速设备切入中止状态中。

　　2．令牌封包

　　由于USB的数据交易是由PC主机端所激活的，所以在每一个数据交易中，必须以下列的5个数据域所组合而成的令牌封包作为起始，并执行通信协议的前导工作。一个令牌封包含盖了5个数据域SYNC、PID、ADDR、ENDP与CRC5。这即是54233的第1个数字：5。如下所列为其令牌封包的各个组成的数据域。

　　令牌封包的PID数据域（PID［1：0］＝［0，1］）中包含了OUT、IN、SETUP这3种PID类型名称。也就是包含了OUT令牌封包、IN令牌封包以及SETUP令牌封包。例如，在执行控制传输主机要通过预设的地址取得设备描述符（Get￣Descriptor），就必须先执行下列的SETUP令牌封包，作为每一次控制传输的开始，其中，PID栏变成SETUP的PID类型名称（0xB4）。IN令牌封包，则是主机用来通知设备，将要执行数据输入的工作。而OUT令牌封包则刚好相反。

　　图3 显示了PC主机所起始的SETUP令牌封包。

　　图3 令牌封包的各种组成的字段

　　3．数据封包

　　在USB接口中，主机执行了总线的管理、数据传输以及设各对主机所提出的要求命令作出响应的动作。这些所要传输的数据与要求命令是什么呢？因此，必须通过数据封包来执行这项工作。

　　而由SETUP、IN与OUT令牌封包所起始的数据传输，将会以DATAO、DATA1、DATA2与MDATA封包来加以实现。一个数据封包含了4个数据域：SYNC、PID、DATA与CRC16。各个字段的意义之前已有介绍过。这即是54233的第2个数字：4。在这里，要稍微注意的是DATA字段内所放置的位值，须根据USB设各的传输设备（低速、高速与全速）以及传输类型（中断传输、批量传输与等时传输）而定，且须以所设置的MaxPackSize字节为基本单位。也即是，若传输的数据不足MaxPackSize字节，或是传输到最后所剩余的也不足MaxPackSize字节，则仍须传输MaxPackSize个字节的数据域。

　　列出由4个数据域所组合而成的数据封包。

　　数据封包的PID数据域（PID［1：0］＝［1：1］）包含了4种类型：DATA0、DATA1、DATA2与MDATA。而根据USB规范，最初的数据封包都以DATA0作为开始，其后才是DATA1，然后依此方式交替切换。这个动作称之为数据紧密连接（data toggle）。这个动作有点类似将数据紧密连接。如此就可确保整个传输过程中，主机能与设各维持同步，且作为帧错之用。例如，如果两个连续的DATA0被接收到的话，意味着DATA1封包被遗漏掉，并产生了错误的状况。而DATA2与MDATA，则仅适用于高速的等时传输。

若主机要针对特别寻址的设各端点，送出取得设各描述符的命令，