TT低全速-批量控制事务转换

事务缓冲区

每个事务转换器必须有至少2个完全一模一样、功能对等的通用缓冲区，每一个缓冲区都独立完整走完一整条事务全流程：

• 接收上游主机下发的Start-Split（起始拆分）
• 缓存下发OUT数据/事务命令
• 交给下游全速/低速总线执行事务
• 缓存下游设备返回的握手、IN 数据、超时结果
• 再通过 Complete-Split 上报给上游主机

双Buffer实现并行吞吐、不阻塞，提升非周期批量/控制传输效率。

因为单Buffer必须等这条事务完全结束、缓存清空，才能收下一条，效率低。而双 Buffer流水线Buffer A正在处理下游低速设备的事务、等返回结果，Buffer B可以同时接收主机新的起始拆分事务，提前排队。

事务转换规则

• 硬件要求：TT 最少配置 2 个批量 / 控制专用缓存，单缓存对应一条全速 / 低速事务，复用存储指令、数据与事务结果。
• 交互规则：缓存空闲即接收主机起始拆分事务；完成拆分释放缓存后可立即复用，事务顺序由缓存状态与主机调度决定。
• 调度规范：主机无需隔离普通高速事务与拆分事务，但需区分事务类型。
• 流程规范：批量与控制拆分事务逻辑相近，状态机仅定义交互顺序、不限制时序；单端点同一时间仅允许一条拆分事务缓存。
• 匹配差异：批量事务校验需判断传输方向，控制事务无需校验方向

TT批量/控制事务的缓冲区匹配算法

状态

• PENDING：TT已经将高速的START SPLIT令牌转发到下游（全速/低速）总线，正在等待下游设备的响应数据或握手信号（ACK/NAK/STALL）。此时下游端口尚未完成事务，TT会暂存后续可能收到的数据。
• READY：TT已从下游设备接收到响应（数据或握手包），并且已经将其转换为高速事务的格式，等待主机发送COMPLETE SPLIT来取走这个结果。此时TT已经准备好交付数据或状态。
• OLD（或称作COMPLETE后的状态）：机已通过COMPLETE SPLIT将数据/状态读走。TT内部对应的缓冲区已被释放，可以用于新的SPLIT事务

标识

• NEW_SS：新事务，用空 / 旧缓冲区
• OLD_SS：旧事务，是重试
• NO_SPACE：没空间

int Compare_buffs(void) 
{
    BC_buff.status = NO_SPACE;
    BC_buff.index = 0;
    for(i = 0; i < N; i++) 
    {
        // 情况1：地址/端点匹配且方向匹配（控制端点除外）
        if(addr_match && endp_match && (control_endp || bulk_endp_dir_match)) 
        {
            BC_buff.index = i;
            if(status == READY || status == PENDING) 
            {
                BC_buff.status = OLD_SS;
            } 
            else 
            {
                BC_buff.status = NEW_SS;
            }
            return BC_buff.status;
        }
        // 情况2：地址/端点不匹配，但状态是 OLD（可重用）
        else if(status == OLD) 
        {
            BC_buff.index = i;
            BC_buff.status = NEW_SS;
            return BC_buff.status;
        }
    }
    return BC_buff.status;  // NO_SPACE
}

1. 主机发来一条新的起始拆分事务（Start-Split），TT 遍历所有缓冲区，找最合适的缓冲区来存放这条事务，并返回 3 种结果：
   默认状态 = NO_SPACE（没空间）默认索引 = 0

2. 遍历所有缓冲区（0 ~ num_buffs-1）
   只要还没找到匹配，就继续检查下一个缓冲区。

3. 第一优先级：匹配 同设备 + 同端点
   设备地址相同 端点号相同
   批量端点：必须方向相同
   控制端点：不检查方向
   如果匹配成功：缓冲区状态是 READY / PENDING → 标记 OLD_SS（重试）

这个缓冲区已经处于活跃/忙碌状态，不能被“新”的事务使用。但由于 token 的地址/端点又和它完全一样，合理的推测是这是一个重试（retry）——之前的事务没有完成，现在又收到同一个端点的同一个 token.标记为 OLD_SS（Old Schedule State），告诉上层：“这个缓冲区已经在用，你是在重试同一个端点”。

否则 → 标记 NEW_SS（新事务）

OLD 表示该缓冲区曾经被使用过，但现在空闲，可以被回收重用,这是一个可用的旧缓冲区，现在分配给一个新的 token 使用。

记录缓冲区编号，停止查找（因为找到了）

1. 第二优先级：没找到匹配 → 找 OLD 状态的空闲缓冲区
   找到就标记 NEW_SS，并占用该缓冲区。

以上代码可能存在已经在2缓冲区中重试的，下次来新的又占了1，所以可能有更加合理的方法。比如将缓冲区分为2类，查找2次，第一次查找有所有状态为READY和PENDING的，第二次查找OLD的。也可以查找一次，但是缓冲区会根据状态排序。

事务流程

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                   正常分裂事务流程（批量 OUT 为例）                    │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                     │
│  1. 主机发送 SSPLIT + OUT                                            │
│         ↓                                                           │
│  2. TT 收到并保存到本地缓冲区 ──► 响应 ACK                              │
│         ↓                                                           │
│  3. 缓冲区状态 = READY（等待全速/低速总线处理）                         │
│         ↓                                                           │
│  4. 全速/低速处理器执行实际事务                                        │
│         ↓                                                           │
│  5. 事务完成，保存握手/数据到缓冲区                                     │
│         ↓                                                           │
│  6. 主机轮询发送 COMPLETE_SPLIT                                       │
│         ↓                                                           │
│  7. TT 返回结果给主机                                                 │
│         ↓                                                           │
│  8. 缓冲区状态从 READY 更新为 OLD ←── 释放的关键！                   │
│         ↓                                                           │
│  9. 缓冲区现在可以被其他端点重用                                        │
│                                                                     │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

错误处理

当一个批量/控制事务（Split Transaction）失败，就会导致相关的 TT 事务缓冲区进入忙状态，无法被其他事务重用。这时主机就可以通过Clear_TT_Buffer 强制释放缓冲区。

OUT传输类型

1. 正常流程：主机发送SSPLIT + OUT令牌，若TT有缓冲区空间则返回ACK，主机随后需执行完成拆分事务。
2. 异常处理：
   • 超时或CRC错误：主机超时，视为事务错误。
   • 缓冲区满：TT返回NAK，主机稍后重试，但不增加错误计数。
3. 错误计数机制：
   • 对同一端点连续错误计数达到3次，主机将停止该端点事务（“三次失败即退出”）。
   • 正常完成或非USB总线延迟导致的问题不增加计数。
4. ACK丢失重试：若TT已有该端点的拆分事务挂起，仍返回ACK但忽略数据，避免因之前ACK丢失导致主机重复发送。
5. 调度灵活性：主机可以在重试某端点的开始拆分前，先处理其他端点的拆分事务。

IN传输类型

TT 为每个拆分事务维护以下状态之一（由下行总线上的 IN 事务结果决定）：

• pending：下行全速/低速 IN 事务尚未完成
• ready/x：下行事务已完成，结果（x）为 NAK、ACK 或 STALL
• old/x：该完成拆分已被处理过，TT 可复用缓冲区

对完成拆分请求的响应

主机侧行为

• 收到 DATA0/1 且数据 toggle 正确、CRC 无误 → 记录数据，转到下一命令，错误计数归零
• 收到 ACK → 记录结果，转到下一拆分事务

需要重试的情况

• 收到 NYET → 稍后重试完成拆分（不增加错误计数）
• 收到 NAK → 稍后重试开始拆分（不增加错误计数）
• 发生传输错误（超时、CRC 错）或 toggle 不匹配：
  • err_count < 3 → 立即重试完成拆分
  • err_count ≥ 3 → 端点停止处理

错误处理

• 收到 STALL 或错误计数达到 3 → 执行端点停止处理，不再重试
• 非 USB 总线延迟（如系统内存延迟）→ 不增加错误计数