USB2.0令牌、事务及传输抓包分析
USB2.0 控制传输数据包PID序列
USB数据包的PID序列指的不是数据包的PID序列，特指DATA0,DATA1,DATA2和MDATA的PID序列，即USB在数据传输过程中这些数据包的顺序。
USB的数据传输分为四种，分别为控制传输、同步传输、批量传输和中断传输。这四种数据传输方式除过控制传输，其余数据的传输过程都是通过IN事务或者OUT事务实现的，而控制传输的控制请求是通过SETUP事务实现，后续根据是否有数据可分为是否有OUT或IN事务。
控制传输分为三种类型，分别为写入数据，读取数据和无数据阶段的控制传输类型。
控制传输的三个阶段：
- SETUP阶段：使用DATA0数据传输请求
- 数据阶段：使用DATA1和DATA0交替进行数据传输，直到数据传输完成。
- 状态阶段：必须为DATA1.
控制传输写入数据PID序列
控制传输写入数据的PID序列图如下图所示：
写入数据时，USB主机在SETUP事务阶段通过DATA0向设备发送请求命令，然后在后续的OUT事务中使用交替的DATA1和DATA0包进行数据的传输，直到数据传输完成。设备最后在状态阶段必须使用一个长度为0的DATA1的数据包用于状态反馈。
我们通过查看一个UAC设备，其执行SET_CUR用于设置音频采样率的抓包分析：
从图可以看到：
- SETUP事务编号989，请求命令通过DATA0发送给设备
- 数据阶段只有一个事务989，所以使用的是DATA1传递实际的采样率
- 设备收到设置采样率，回复一个编号为1028的IN事务，数据长度为0，此为状态阶段，用于反馈给主机。
控制传输读取数据PID序列
控制传输读取数据的PID序列图所下图所示：
读取数据时，主机在SETU事务阶段通过DATA0向设备发送USB请求命令，USB设备收到请求命令后，在后续的IN事务中使用DATA1和DATA0包进行数据的传输，直到数据传输完成。主机在状态阶段必须使用一个长度为0的DATA1的数据包用于状态反馈。
这里我们通过抓取一个获取配置描述符的数据分析：
- 事务373由主机通过DATA0发起获取配置描述符
- 事务439，500，559，579使用交替的DATA1和DATA0返回设置的配置描述符，可以看到前几个事务的数据包长度为64字节（可以看出端点0的最大包长度为64字节），最后一包为22字节。
- 最后的584事务由USB主机向设设备发送的数据长度为0，使用的数据包ID为DATA1.这是一个状态包，用于反馈给设备。
PING事务的解释
在这里面可以看到有2个PING的事务，用于主机PING设备是否可以接收数据。这里我们可以看到有两次返回ACK的PING，不过我们隐藏了NAK的事务，完整的过程见下图：
可以看到,事务581，主机PING设备，设备返回ACK。主机认为设备可以收数据，然后使用事务582发送数据，设备说自己当前又接收不了数据。主机又使用事务583PING设备，设备又返回ACK,这时主机又发送OUT事务，这时设备返回ACK表示自己已经接收。
控制传输无数据PID序列
控制传输无数据PID序列比较简单，没有数据事务。所以状态阶段使用IN事务，用于反馈主机的请求。
这里我们使用SET_ADDRESS分析具体的事务过程：
主要使用SETU令牌使用DATA0数据包发送USB的SET_ADDRESS请求，设备接收后状态阶的IN事务使用DATA1数据包序列反馈给主机。
