USB分析仪USB3.2日志分析

1.简介

USB2.0总线采用轮询模式，即总线事务开始时，都要先发送IN或者OUT令牌包，以通知端点或者查询端点是否准备好。而USB3.2采用了异步通知模式，若端点没有准备好，则主机无需轮询，端点准备好后会通知主机，而对于OUT端点，主机会直接发送DP数据包，相当于将USB2.0中的OUT和DATA报文合二为一。USB3.2的报文格式可以参考 USB3.2报文格式解析。下面借助USB分析仪，抓取USB主机和U盘之间的日志，分析USB3.2事务。

2.枚举

USB3.2设备枚举涉及到设置地址、获取设备描述符、获取配置描述符、获取字符串描述符、设置配置等，使用控制传输。

2.1.SET_ADDRESS

SET_ADDRESS传输分为两个事务。第一个事务是SETUP事务，HOST使用DP数据包传输标准控制请求（数据长度为8字节），表示SET_ADDRESS，设备使用ACK响应DP。第二个是STATUS事务，表示SET_ADDRESS传输结束。USB3.2使用TP报文控制数据流和管理点对点的连接，并没有定义SETUP事务包，分析仪这里显示为SETUP，只是为了兼容USB2.0控制传输。TP的SeqN表示下一步预期接收DP数据包的序列号，而DP的SeqN表示此数据包的序列号。Dir表示端点的方向，控制传输不使用该字段。

2.2.GET_DESCRIPTOR(DEVICE)

GET_DESCRIPTOR(DEVICE)传输分为四个事务。第一个事务是SETUP事务，HOST使用DP数据包传输标准控制请求，表示GET_DESCRIPTOR(DEVICE)，设备使用ACK响应DP，而此ACK报文中NumP为0，表示端点没有空闲的缓冲区，进入了流控状态，无法传输后续事务。第二个事务，设备使用ERDY事务包通知主机，端点已经准备好了，可以传输事务。第三个事务，主机使用ACK事务包通知设备将描述符发送给主机，设备使用DP数据发送设备描述符，主机使用ACK响应设备。第四个是STATUS事务，表示GET_DESCRIPTOR(DEVICE)传输结束。

2.3.GET_DESCRIPTOR(CONFIGURATION)

GET_DESCRIPTOR(CONFIGURATION)传输和GET_DESCRIPTOR(DEVICE)传输类似。

2.4.SET_CONFIGURATION

SET_CONFIGURATION传输和GET_DESCRIPTOR(DEVICE)传输类似。

3.BULK传输

U盘采用BULK传输，下面分析一下IN和OUT端点的事务。对于非控制传输，端点的方向由Dir字段决定。

3.1.IN

主机的ACK报文发送到设备的EP1_IN端点，表示主机正在向设备请求数据。设备使用DP报文向主机发送13字节数据。主机使用ACK报文响应设备。后续的传输类似。从下面的三个传输可以看出，DP的序列号SeqN按顺序增大。

3.2.OUT

主机的DP报文发送到设备的EP2_OUT端点，表示主机正在向设备发送数据，数据长度为31字节。设备使用ACK报文响应，后续的传输类似。从下面的三个传输可以看出，DP的序列号SeqN按顺序增大。