USB协议详解第13讲（USB传输-控制传输及事务组成）

1.前言

前面讲过USB一个传输由多个事务组成，一个事务由多个包实体组成。传输又分为控制传输、同步传输、批量传输、中断传输四种，今天我们主要讲解控制传输三个阶段及事务组成。

控制传输是一种特殊的传输方式，且传输过程相对复杂一些，但十分重要。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。

控制传输主要包括控制读传输、控制写传输、无数据控制传输三种，如下图。

2.控制传输的结构

一次完整控制传输可以分为三个阶段：初始设置阶段--->数据阶段(可选)--->状态信息阶段。

2.1初始设置阶段

初始设置阶段用于固定建立SETUP事务，标志一次控制传输的开始。

2.2数据阶段(可选)：

初始设置阶段中命令如果要求读/写数据，数据阶段就会在这一阶段来具体交换数据(如果没有数据交换要求则可省去数据阶段步骤，具体有SETUP事务标准请求命令决定，如下)。

主机如果是控制读数据请求，则数据阶段为一个或者多个IN事务；

主机如果是控制写数据请求，则数据阶段为一个或者多个OUT事务；

主机如果是无数据的控制请求，则没有数据阶段。

数据阶段是由一到多个IN/OUT事务组成。这是由于有时候存在一个事务传不完的数据，所以可能存在多个连续IN/OUT事务的情况，在同一次数据传输阶段中事务类型（读写）必定相同。

2.3状态信息阶段（核心）

状态信息阶段是要返回数据传输的成功与否，具体也需要看控制传输的类型。需要注意的是，状态信息的数据传输方向与数据阶段方向相反。其实我们来思考下，主机给设备把一推数据发送完毕了（OUT事务），主机肯定要请求一个IN事务，让设备把自己的接收情况发给主机，你设备要给我说你在本轮接收数据有没有问题，同样的，设备把数据发送给主机（IN事务），主机肯定要发起一个OUT事务请求，告诉设备主机的接收情况，告诉设备本轮接收数据有没有问题。

3.抓包分析

3.1控制读传输抓包分析

控制读传输在初始设置阶段会发起一个SETUP事务，从这个SETUP事务我们可以知道是设备给主机传输数据，并且数据长度是255，具体的协议后期会详解，大家在这里把先控制传输理解到位，接着在数据阶段完成数据交换（因为是设备给主机传输数据，所以是数据阶段是IN事务），最后在状态信息阶段主机给设备发送一个OUT事务表明自己接收是否异常。