USB2.0令牌、事务及传输抓包分析
USB2.0 SPLIT事务
当一个低速或全速的USB设备连接到高速的HUB时，高速USB主机使用SPLIT事务来解决从高速模式到全速模式的转换。
SPLIT事务分为SSplit(Start Split)事务和CSplit(Complete Split)事务两种。
- 如果高速HUB无法处理SPLIT事务，高速HUB会向USB主机返回一个NYET包。
- 如果低速或者全速设备和高速HUB之间的事务一直没有完成，高速HUB也会向主机返回一个NYET包。
- 当高速HUB端口下的低速或者全速设备出现错误时，高速HUB会向USB主机发送一个ERR包。
SPLIT事务的格式
SPLIT事务：
CSplit格式：
SPLIT事务的HUB与设备之间的接力过程
中断输入SPLIT事务
中断输出SPLIT事务
SPLIT事务示例1
这说明了一个典型的拆分交易序列；在这种情况下，拆分中断 IN。
SPLIT事务示例2
SPLIT BULK OUT事务
对于拆分批量 OUT 事务，主机发送一个 Start Split 数据包，指定集线器地址和端口号以及速度（全速），并将“端点类型”设置为“批量”。
然后它发送一个 OUT 令牌包来识别全速事务类型、设备和端点地址，然后发送数据包以向前传输到目标端点。
如果 Transaction Translator 正确接收到这些数据包并且有可用的缓冲区，它将以 ACK 数据包响应，否则它将以 NAK 数据包响应。
此时，事务转换器继续将此事务发送到指定的全速端点，并获得响应，并将其存储，准备好在完成拆分事务期间传递回主机。
当主机控制器决定它是合适的时，它通过发出一个完整的拆分事务来检查结果。Complete Split 数据包和 OUT 令牌数据包与 Start Split 事务相同，但数据包的 Start/Complete 位除外。这允许集线器验证它将呈现哪个事务的结果。
如果全速事务尚未完成，集线器将以 NYET 数据包响应，主机将在稍后的某个时间尝试竞争拆分事务。如果完成，则将包含实际结果（ACK、NAK 或 STALL）的数据包发送到主机。
SPLIT BULK IN事务
拆分批量 IN 事务类似于拆分批量 OUT，只是 DATA0/1 数据包发生在 Complete Split 阶段，因为它现在是响应的一部分。如果返回了数据，则数据包将代替握手包出现。
全速事务的实际 ACK 由事务转换器在接收到来自设备的 DATA0 或 DATA1 数据包时发送到设备，主机将跟踪它接收到的数据。如果它未能接收到有效的数据包，它将重试 Complete Split Transaction。
周期SPLIT事务-中断传输和同步传输
拆分中断和同步事务需要特殊处理，因为它们提供了带宽保证。每个使用这些端点类型的全速/低速设备添加到总线上，都会在全速/低速总线上得到保证分配，这也必须在高速总线上传送。该机制很复杂，在 USB 规范的第 11 章中有完整的描述。
这种机制的结果是，全速或低速总线上的周期性事务以最多 188 字节的数据包进行传输。
因此，对于同步端点而言，较长的事务（最长可达 1023 字节）将在 OUT 传输的多个 Start Split 事务或 IN 传输的多个 Complete Split 事务中传输。
此外，在周期性 IN 事务中，集线器在给定微帧内从设备接收到的数据是响应完全拆分而发送的，即使它仅代表全速或低速数据包的一部分。一个跨越两个微帧的全速中断 IN 数据包，例如 64 字节，将在最多两个完整拆分中传送。第一部分中的数据包将使用一个 MDATA PID 来指示它不完整。
等时 IN 事务类似，但最多可跨越 6 个微帧。
拆分中断 OUT 事务
对于中断 OUT 事务，最大数据大小为 64 字节，因此这些始终在单个开始拆分事务中传输。不需要来自集线器的握手包，因为如果错过了中断，则不会在同一帧中重试中断。
与批量事务一样，完整拆分将在设备自身响应时从设备引发握手数据包，或在全速或低速总线上出现错误时使用 ERR，或在事务转换器未完成其时使用 NYET任务。
分割中断 IN 事务
对于拆分中断 IN，我们发出 Start Split（不期望来自集线器的握手）。
Complete Split 可能会导致返回完整的数据包（DATA0 / DATA1），但也有可能在微帧期间，到目前为止仅收集了部分数据，在这种情况下，使用 MDATA PID 来指示在下一个微帧中将需要进一步的完全拆分。
握手数据包 NAK 或 STALL 将指示设备使用此数据包进行响应。ERR 表示全速或低速总线上存在错误。NYET 表示事务翻译器尚未完成其任务。
拆分同步 OUT 事务
从表面上看，这是最简单的拆分交易。没有来自集线器的握手，也没有完全拆分，因为不检查同步事务的交付。
复杂的事实是，单个全速同步事务被分成单独的开始拆分事务，每个事务最多 188 字节，每微帧发送一个。
Start Split 数据包设置了其 Start和 End位，以识别正在传输的有效负载的哪一部分。
拆分同步 IN 事务
对于拆分同步 IN，我们发出 Start Split（不期望来自集线器的握手）。
Complete Split 可能会导致返回完整的数据包（DATA0），但也有可能在微帧期间，到目前为止仅收集了部分数据，在这种情况下，使用 MDATA PID 来指示进一步的 Complete在下一个微帧中将需要拆分。
ERR 表示全速或低速总线上存在错误。NYET 表示事务翻译器尚未完成其任务。
