第八章 USB协议之二 数据包分析.doc

图解USB协议之二 数据包分析 ???????感谢朋友们对我发的上一个帖子《图解USB协议之一 枚举过程》的支持，虽然手头的项目比较忙，周末还是抽时间写了这个专题的第二篇，不能让大家失望啊，哈！??? 本篇分析数据包，仍然使用“HD-USB12”USB协议分析仪采集分析数据。分两部分内容：首先和童鞋们一起简单复习一下USB协议中的相关知识，然后用“HD-USB12”USB协议分析仪采集几个实例进行分析。??? 一、协议知识1）PID格式，详见图1 ????????????????????????????????????????????????? （图1）注：a、?上图是从低位到高位b、?高四位是低四位取反c、?PID自校验 2）PID分类，详见图2 ????????????????????????????????????????????????? （图2）3）Token包格式（不包括SOF），详见图3 ????????????????????????????????? （图3）?注：a、?ADDR表示设备地址b、?ENDP表示端点号c、?CRC5表示设备地址及端点号的校验和 4）SOF包格式，详见图4 ???????????????????????????????????????? （图4）?注：a、?FrameNumber表示帧号，1毫秒发送一帧b、?CRC5表示FrameNumber的校验和 5）Data包格式，详见图5 ??????????????????????????????????? （图5）?????? 注：a、?DATA表示要传输的数据，全速USB的最大长度为1023Bytes，高速USB 的最大长度为???? 1024Bytesb、?CRC16表示DATA的校验和 6）Handshake包格式，详见图6 ???????????????? （图6）二、USB传输包组（事务）实例分析1）IN包组分类（懒得自己总结，直接从HD-USB12的数据包过滤功能截取），详见图7 ???????????????? （图7）2）IN包组分析（通过HD-USB12监控软件仅过滤出IN包组数据），详见图8 ???????????????????????????????????????????? （图8）a、Index[691]：表示主机向设备发送IN指令取数据，设备回应没数据；b、Index[692 - 693]：表示主机向设备地址0（DEV ＝ 00）端点0（EP = 80,? 最高位表示传输方向）发送IN指令取数据，设备回应端点停止（STALL）；c、Index[701 - 703]：表示主机向设备地址0（DEV ＝ 00）端点0（EP = 80,??最高位表示传输方向）发送IN指令取数据，设备收到指令后向主机发送数据??? Index[702]，主机正确收到数据后回应ACK?d、Index[701]的内容，详见图9 ?????????????????????????????????????????? （图9）e、Index[702]的内容，详见图10 ????????????????????????????????????????????? （图10） f、Index[702]的数据发送时序，详见图11（只截取了部分，时序做的很漂亮，看着也很清晰） ???????????????????????????????????????????????? （图11）注意时序图的Offset[0003]其传输的数据为FF，根据USB采用的传输编码（NRZI）前6位为1后插入1位0，因些第7位的传输要传输2位（01），其时间也占用两位的时间。（啊啊！有时序功能就是清楚，时序还有其它用途以后分解）3）OUT包组分类，详见图12（直接从HD-USB12的数据包过滤功能截取） ????????????????? （图12）4）OUT包组分析（通过HD-USB12监控软件仅过滤出OUT包组数据），详见图13 ?????????????????????????????????????????????? （图13）a、Index[16 - 18]：表示主机向设备地址0（DEV ＝ 00）端点0（EP = 00,? 最高位表示传输方向）发送Out指令后，发送数据Index[17]（主机发出空回应所以Index[17]没有数据），设备收到数据后回应ACK；b、Index[16]的内容，详见图14 ????????????????????????????????????????????? （图14）c、Index[17]的内容，详见图15