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WUSB的数据传输
一般来说,每次USB传输都需要经过三个阶段:Token、数据和信号交换。在一次完整的传输中, Token、数据和信号交换阶段是不分开的,阶段间的周转时间为18FS(full-time)位时间(18奈秒×83奈秒=1.5微秒)。为了分开传输,USB Token、数据和信号交换阶段会与其它传输的同等阶段交叉进行。
对WUSB而言,传输和接收之间的交换时间超过10微秒。为将交换时间缩至最短,WUSB采用分割传输(split transaction)以及群组处理(groups transaction),「封包」传输顺序依次为Tokens、Data OUT and Data IN。为将Token阶段的持续时间缩至更短,WUSB将所有的Token集成在一个控制封包中,即微调度管理指令(Micro scheduled management or MMC)。
如(图一)所示,首先,主机传输一个MMC;然后,WUSB丛集中的设备读取这一包含主机时脉信息、下一个MMC的开始时间、通道时间分配(CTA)和信道管理信息的MMC。 每个CTA包含设备与主机进行通信的进度安排。主机确定CTA的进度,MMC之后紧接着是输出传输,然后是输入传输,最后是输出的信号交换。WUSB设备根据CTA接收和传输封包,其余时段处于休眠状态,其时脉和主机时脉同步。
(图一) WUSB和USB 2.0的传输比较
为避免传输过程中每次交易的功耗,WUSB将特定设备的交易集成在数据突发(data bursts)中。如(图二)所示,数据突发的范围可介于一个数据封包和十六个数据封包之间。具有数据突发功能的设备在其描述符号中报告其突发能力。主机可以选择任何它可以启动传输设备的突发组合。控制和中断的末端不支持数据突发。
(图二) WUSB的数据突发
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比较 |
USB 2.0 |
WUSB 1.0 |
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传输速率 |
三种传输速率: 高速:480Mbps 全速:12Mbps 低速:1.5Mbps,仅用于控制和中断传输 |
七种传输速率: 53.3、80、106.7、200、320、400和480Mbps |
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Device Notifications: |
有线电子信号 |
DN数据封包透过Slotted-Aloha |
●连接 ●中断连接 ●远程唤醒 ●其它 |
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DNTS 进行传输 |
| 突发支援 |
不支援 |
支援 ●仅支持大量和同步传输 ●突发范围介于1个至16个数据包之间 |
| 设备供电模式 |
●总线供电 ●自行供电 |
自行供电 |
表一 WUSB和USB 2.0的比较:常规
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比较 |
USB 2.0 |
WUSB 1.0 |
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控制传输 |
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数据包大小 |
最大为64bytes |
固定512bytes |
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错误重试 |
如设备未回应,最多重试三次 |
如设备未相应,最多重试七次 |
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大量传输 |
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数据包大小 |
最大为512bytes |
512Bytes至3584Bytes |
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错误重试 |
如设备未回应,最多重试三次 |
如设备未回应,最多重试七次 |
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中断传输 |
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数据包大小 |
最大为64bytes |
LP–最大为64bytes NP–最大为1024bytes |
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服务时间 |
LS/FS:1至255毫秒 HS:125微秒至4秒 |
4毫秒至4秒 |
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错误重试 |
下一服务时间进行重试 |
LP:如设备未回应,最多重试三次 NP:如设备未回应,最多重试五次 |
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同步传输 |
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数据封包大小 |
最大为1024bytes |
最大为3584bytes |
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最大频宽 |
HS:最大为24MB/s FS:最大为1MB/s |
最大为5MB/s |
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服务时间 |
HS:125毫秒至4秒 FS:1毫秒 至32秒 |
4毫秒至4秒 |
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错误重试 |
无 |
每个服务期间至少一次 |
<图注:注:DNTS–设备通知时间 LS–低速 FS–全速 HS–高速 LP–低功耗 NP–正常功耗>
表二 WUSB和USB 2.0的比较:传输类型
异步设备通知 USB 2.0 设备使用缆线传输电子信号来通知「连接」、「中断连接」或「远程启动」等多种主机事件。而 WUSB 设备则采用空中DN封包的方式来通知相同的主机事件,包括:连接DN、切断DN和远程启动DN等。WUSB 主机通过DN CTA传输 MMC 后,设备将根据Slotted-Aloha 来争取 DN 时隙并向主机传输设备通知事件。
流程控制 USB 2.0设备采用NAK和 NYET进行流程控制。由于 WUSB 设备支持中断传输和同步传输等周期性传输方式,所以即使设备对先前的输入或输出等处理响应为NAK,主机也能够在下一个服务时段为这些令牌处理安排进度。而在控制和突发等非周期性传输中,一旦在处理时接收到设备发出的NAK响应,主机只有在接收到DN_EPReady通知后,才会为这些特定端点的传输安排进度。这种DN_EPReady流程控制机制可帮助主机和设备节约功耗和节省频宽。 |