USB 高速设备微帧计算及事务构成

从USB2.0规范协议中可以知道，高速设备在1ms内会有8个微帧，所以每个微帧约125us，而一个微帧内可以有多个事务。
一个微帧是由起始帧SOF开始的，到下一个起始帧SOF结束或该微帧内的结速帧EOF结束。

对于一个微帧内的SOF,SYNC和EOF，此为数据链路层的，一般我们关注的是里面的包内容，协议层的东西。

微帧计算

通过抓包工具,我们抓包一个高速设备的数据包。可以看到，在一个大帧即1ms中有8个微帧。其编号为199.0-199.7。

而在微帧1922.2和1922.4微帧内有数据通讯事务，其余微帧都事务传输。

这里我们展开1922.4，可以看到该微帧内有2次事务，事务编号分别为89和90，并且该微帧的大部分时间为空闲态。

这里我们对该微帧内的时间进行计算：

 19.517
 0.2
 0.36666
 7.5
 0.39900
+ 0.2333396
--------------
124.21599

这个时间计算大概约为125us

事务构成

一个事务代表一个完整的通讯过程，这个事务一般分为三个阶段：令牌阶段、数据阶段和响应阶段。

• 令牌阶段：由主机发起，令牌代表着通讯的类型
• 数据阶段：可选。
• 响应阶段：该次事务的结果

常见的令牌包括SETUP、IN和OUT令牌。不同的令牌的三个阶段稍有不同，并且响应也有所不同。

• 如对于SETUP令牌发起的SETUP事务，该事务没有数据阶段，并且响应只有ACK，即表示SETUP响应只能成功，否则无响应就是失败。
• 对于OUT事务，即主机需要向设备端发送数据，如设备不能接收或缓存未准备就绪，设备响应NAK，如果传输的数据不能正确处理，可以响应 STAL，如果传输正确并完成，可响应ACK。
• IN 事务与 OUT 事务类似，不同的是 IN 事务的状态返回是在数据阶段。同步传输的 IN 和 OUT 事务没有响应阶段。

在高速设备的批量传输和控制传输中， 根据上图 OUT 事务是否成功需要等到响应阶段才知道，如果响应是 NAK，主机在数据阶段发送的内容不会被从机接收，浪费掉了这部分带宽。 为了节约总线带宽， 除了 IN 和 OUT 事务， 高速设备还有 PING 事务，用来查看端点是否准备完毕，如果端点没有准备就绪响应 NYET 状态。