USB网络控制通讯NCM
NCM数据报文指针-NDP32
2025-07-07
0
0
以下是 NDP32 的完整技术规范解析，重点说明其与 NDP16 的差异和设计意图：
1. NDP32 核心结构
NDP32 由三部分组成，总长度至少为 32字节（且为8的倍数）：
- 16字节头部：包含签名、长度和保留字段。
- 1个或多个数据报指针条目（每条目8字节）：记录每个以太网帧的位置和长度（32位偏移/长度）。
- 终止条目（8字节全零）：标记指针表的结束。
2. NDP32 字段定义（Table 3-4）
| 偏移量 | 字段名 | 大小 | 值/格式 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | dwSignature |
4字节 | 0x306D636E 或 0x316D636E |
NDP32标识签名： - 小端序传输为 0x6E,0x63,0x6D,0x30（”ncm0”）或 0x6E,0x63,0x6D,0x31（”ncm1”）。- 含义参考 Table 3-5（通常表示NDP版本或类型）。 |
| 4 | wLength |
2字节 | 总字节数（小端序，≥0x0020） | NDP32总长度： - 必须是8的倍数（因每个条目占8字节）。 - 最小为32字节（16字节头部 + 2个条目 + 8字节终止符）。 |
| 6 | wReserved6 |
2字节 | 保留（固定为0） | 预留字段：未来扩展用，必须设为0。 |
| 8 | dwNextNdpIndex |
4字节 | 保留（固定为0） | 预留字段：规范未定义链式NDP32，当前必须为0。 |
| 12 | dwReserved12 |
4字节 | 保留（固定为0） | 预留字段：未来扩展用，必须设为0。 |
| 16 | dwDatagramIndex[0] |
4字节 | 数据报偏移量（小端序） | 第一个以太网帧的起始位置： - 从NTB起始字节0计算。 - 必须 ≥ 0x0010（跳过16字节的NTH32头部）。 |
| 20 | dwDatagramLength[0] |
4字节 | 数据报长度（小端序，≥14） | 第一个以太网帧的长度： - 以太网帧最小为14字节（MAC头，无载荷）。 - 最大不超过NTB剩余空间（≤4 GiB）。 |
| 24 | dwDatagramIndex[1] |
4字节 | 数据报偏移量或0（小端序） | 第二个以太网帧的起始位置： - 若为0，表示无更多帧（提前终止）。 |
| 28 | dwDatagramLength[1] |
4字节 | 数据报长度或0（小端序） | 第二个以太网帧的长度： - 若为0，表示无更多帧（提前终止）。 |
| … | dwDatagramIndex[n] |
4字节 | 0（终止条目） | 强制终止条件： - 最后8字节必须为全零（ dwDatagramIndex和dwDatagramLength均为0）。 |
| … | dwDatagramLength[n] |
4字节 | 0（终止条目） |
3. 关键规则与约束
长度对齐
wLength必须是8的倍数，且 ≥32（如32, 40, 48…）。- 计算条目数：
(wLength - 16) / 8 - 1（减去头部和终止条目）。
数据报定位
- 每个
dwDatagramIndex必须指向有效的以太网帧起始位置，且不重叠。 - 帧长度
dwDatagramLength必须 ≥14（最小以太网帧），且 ≤ NTB剩余空间。
- 每个
终止条件
- 遇到
dwDatagramIndex=0或dwDatagramLength=0时停止解析（允许提前终止）。 - 最后8字节必须全零（强制规范）。
- 遇到
签名类型
ncm0或ncm1可能表示不同NDP版本（需结合Table 3-5），但规范未强制功能差异。
4. 与NDP16的差异对比
| 特性 | NDP32 | NDP16 |
|---|---|---|
| 签名 | 0x306D636E/0x316D636E (“ncm0/1”) |
0x304D434E/0x314D434E (“NCM0/1”) |
| 头部长度 | 16字节 | 8字节 |
| 条目大小 | 8字节（32位偏移/长度） | 4字节（16位偏移/长度） |
| 最小总长度 | 32字节 | 16字节 |
| 最大帧寻址范围 | 4 GiB | 64 KiB |
| 保留字段 | 更多预留空间（未来扩展） | 仅wNextNdpIndex保留 |
5. 工作流程示例
假设一个NTB-32包含2个以太网帧，其NDP32结构如下（十六进制小端序）：
6E 63 6D 30 20 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 10 00 00 00 00 10 00 00 20 00 00 00 00 20 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
- 解析：
dwSignature=0x306D636E(“ncm0”)wLength=0x0020(32字节)- 所有保留字段 =
0x00000000 - 帧1：
dwDatagramIndex[0]=0x00000010(偏移16字节)dwDatagramLength[0]=0x00001000(长度4096字节)
- 帧2：
dwDatagramIndex[1]=0x00000020(偏移32字节)dwDatagramLength[1]=0x00002000(长度8192字节)
- 终止符：
0x00000000 00000000
6. 设计优势
- 大容量支持：32位偏移和长度支持4 GiB单次传输，适配USB 3.0+高速场景。
- 扩展性：更多保留字段为未来功能（如链式NDP、元数据扩展）预留空间。
- 兼容性：与NDP16逻辑一致，仅升级字段宽度，降低解析复杂度。
此结构是NCM在USB 3.0及以上实现超大块数据传输的核心机制，兼顾性能与灵活性。
