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USB传输的三个核心包

USB的每一次数据传输（Transaction）由三个包组成，像接力赛一样分步骤完成，确保数据正确传输和确认。

1. 令牌包（Token）

• 功能：类似“快递单”，告诉接收方接下来要做什么。
  • 包含传输类型（如数据发送或请求）、方向（主机→设备或设备→主机）、目标设备的地址和端点编号。
• 谁发送？：主机（电脑或控制器）。
• 作用：
  • 通知设备即将发生的数据传输方向和内容。
  • 例如：主机发送一个“OUT Token”表示要给设备发数据，或发送“IN Token”表示要从设备取数据。

2. 数据包（Data Packet）

• 功能：实际的“包裹”，包含要传输的数据。
  • 数据可以是文件、指令、传感器数据等。
• 方向：
  • OUT方向：主机→设备（如电脑给打印机发送文件）。
  • IN方向：设备→主机（如键盘向电脑发送按键信息）。
• 谁发送？
  • OUT方向：主机发送数据包。
  • IN方向：设备发送数据包。

3. 握手包（Handshake）

• 功能：类似“签收单”，确认传输是否成功。
  • 常见类型：
    • ACK：接收成功（“已收到”）。
    • NAK：暂时无法接收（“请稍后再试”）。
    • STALL：错误或拒绝（“有问题，停止”）。
• 谁发送？：接收方（OUT方向时是设备，IN方向时是主机）。
• 作用：告诉发送方数据是否正确接收，确保可靠性。

两种典型传输流程示例

场景1：主机→设备（OUT传输）

1. OUT Token：主机发送令牌包，告诉设备：“我要给你发数据，地址是X，端点是Y”。
2. Data Packet：主机发送实际数据（例如文件内容）。
3. Handshake：设备收到数据后回复ACK（成功）或NAK（失败）。

场景2：主机←设备（IN传输）

1. IN Token：主机发送令牌包，告诉设备：“请给我发送数据”。
2. Data Packet：设备发送数据（例如传感器读数）。
3. Handshake：主机收到数据后回复ACK（成功）或NAK（失败）。

为什么需要这三个包？

• 令牌包：明确传输意图，避免混乱（比如快递员先敲门说“我来送包裹”）。
• 数据包：实际传输内容（包裹本身）。
• 握手包：确认传输结果，确保数据没丢或出错（签收确认）。

总结

USB传输就像寄快递：

1. 快递单（Token）：说明要寄什么、给谁。
2. 包裹（Data Packet）：实际物品。
3. 签收单（Handshake）：确认是否收到。