前言：
USB 本身是一个很庞大、复杂的体系，本课程的重点在于工业互联，USB 是其中的一个小小知识点。本章课程的目的 在于：能理解 USB 的一些概念，能使用 USB 传输数据，本节主要介绍 USB 概念，最后移植 USBX 实现 USB 串口功能。
在学习之前，先记住几个术语，这在后面的代码会经常看到
① HCD（Host Controller Driver）主机控制器驱动程序
② DCD（Device Controller Driver）设备控制器驱动程序
③ PCD（Low layer USB Peripheral Control Driver）底层USB外设控制驱动程序
④ CDC（Communication Device Class）通信设备类
USB 系统硬件框架和软件框架：
1.实验现象
现象：把 USB 设备比如 Android 手机接到 PC
① 右下角弹出"发现 android phone"
② 跳出一个对话框，提示你安装驱动程序
问 1：USB 设备插到电脑上去，接触到的对方设备是什么？
答 1：是 USB 控制器，是 USB 控制器内嵌的 root hub
问 2. 既然还没有"驱动程序"，为何能知道是"android phone"？
答 2. windows 里已经有了 USB 的总线驱动程序，接入 USB 设备后，是"总线驱动程序"知道你是"android phone"、提示你安装的是"设备驱动程序"。USB 总线驱动程序负责：识别 USB 设备, 给 USB 设备找到对应的驱动程序。
问 3. 为什么一接入 USB 设备，PC 机就能发现它？
答 3. PC 的 USB 口内部，D- 和 D+ 接有 15K 的下拉电阻，未接 USB 设备时为低电平 。USB设备的 USB 口内部，D- 或 D+ 接有 1.5K 的上拉电阻；它一接入 PC，就会把 PC USB 口的 D- 或D+ 拉高 ，从硬件的角度通知 PC 有新设备接入。（不过这只限于低速和全速 类型的USB端口和USB设备，后面会介绍识别高速类型的方法）
问 4. USB 设备种类非常多，为什么一接入电脑，就能识别出来它的种类？
答 4. PC 和 USB 设备都得遵守一些规范。比如：USB 设备接入电脑后，PC 机会发出"你是什么"？USB 设备就必须回答"我是 xxx", 并且回答的格式是固定的。USB 总线驱动程序会发出某些命令想获取设备信息(描述符)，USB 设备必须返回"描述符"给 PC。
问 5. PC 机上接有非常多的 USB 设备，怎么分辨它们？
答 5. 每一个 USB 设备接入 PC 时，USB 总线驱动程序都会给它分配一个编号。PC 机想访问某个 USB 设备时，发出的命令都含有对应的编号(地址)。
问 6. USB 设备刚接入 PC 时，还没有编号；那么 PC 怎么把"分配的编号"告诉它？
答 6. 新接入的 USB 设备的默认编号是 0，在未分配新编号前，PC 使用 0 编号和它通信。（也就是说，如果同时有多个 USB 设备接入PC，那么PC只能先给一个设备编号，因为默认只能使用编号0）
2.硬件框架
在 USB 系统中，有 2 个硬件概念 ：
① USB Host（USB控制器 ）：它跟处理器相连，处理器通过 USB Host 跟各类 USB 设备通信。USB Host 中集成有一个 root hub
② USB Device：这分为两类设备
a. Hub：用来扩展 USB 接口
b. Function：就是普通的 USB 设备，比如 U 盘、声卡等
从这个图可以知道，CPU通过USB控制器连接Hub（USB扩展口 ）或Func（USB设备），而且最多只能有6级Hub，第7级必定为USB设备
3.软件框架
APP可以通过USB设备驱动程序访问USB设备，也可以绕过USB设备驱动，直接通过USB控制器驱动访问USB设备。
软件工程师眼里的 USB 电气信号
1.USB 设备状态切换图
USB 2.0 协议支持 3 种速率：低速(Low Speed，1.5Mbps)、全速(Full Speed, 12Mbps)、高速(High Speed, 480Mbps)。
USB Hub、USB 设备，也分为低速、全速、高速 三种类型。一个 USB 设备，可能兼容低速、全速，可能兼容全速、高速，但是不会同时兼容低速、高速。
2.硬件线路
下图是兼容高速模式的 USB 收发器电路图：
USB 连接涉及 Hub Port 和 USB 设备，硬件连接如下：
可以看到在Hub端口没有上拉电阻，在USB设备没有下拉电阻，怎么理解这个图呢？往下看：
Hub 端口引出四根线，其中 D- 和 D+ 是一对差分信号线 。当 Hub 端口未连接 USB 设备时，D- 和 D+ 通过 15kΩ 下拉电阻接地，保持低电平；而 USB 设备端的 D- 或 D+ 则通过 1.5kΩ 上拉电阻接高电平。一旦 USB 设备接入 Hub 端口，设备端的上拉电阻就会将 Hub 端对应的 D- 或 D+ 从低电平拉高为高电平。正是通过这两根线的电平组合，系统可以区分出 4 种状态（00、01、10、11） ，从而识别设备的接入与类型。
3.电子信号
USB 连接线有 4 条：5V、D+、D-、GND。数据线 D+、D-，只能表示 4 种状态。USB 协议中，很巧妙地使用这两条线路**实现了空闲(Idle)、始(SOP)、传输数据(Data)、结束(EOP)**等功能。
4.低速/全速信号电平
注意：看上图虚线部分，对于不同速率的设备，J状态和K状态的差分信号不同。J/K状态只是差分信号的别名而已。
5.高速信号电平
6.设备连接与断开
(1)连接
Hub端口的D+、D-都有15K的下拉电阻，平时为低电平。全速设备内部的D+有1.5K的上拉电阻，低速设备内部的D-有1.5K的上拉电阻 ，连接到Hub后会导致Hub的D+或D-电平变化，Hub根据变化的引脚分辨接进来的是全速设备还是低速设备 。高速设备一开始也是作为全速设备被识别的 。全速设备、高速设备连接时，D+引脚的电平由低变高：
可以看到全速设备、高速设备连接时，D+引脚的电平由低变高：
低速设备连接时，D-引脚的电平由低变高：
(2)断开
对于低速、全速设备，接到Hub时导致D-或D+引脚变为高电平,那断开设备后，D-或D+引脚自然会变为低电平：
对于高速设备 ，它先作为全速设备被识别出来，然后再被识别为高速设备。工作于高速模式时，D+的上拉电阻是断开的 ，所以对于工作于高速模式的USB设备，无法通过D+的引脚电平变化监测到它已经断开。
但工作于高速模式的设备，D+、D-两边有45欧姆的下拉电阻 ，用来消除反射信号 ：
原理：当 Hub 与高速设备连接时，Hub 向高速设备发出信号，由于高速设备端接有 45Ω 下拉电阻，该电阻会吸收（消除）反射信号，因此反射回来的信号幅度基本不变 ；而当高速设备断开后，Hub 再发出信号时，反射信号无法被衰减，发出的信号与反射回来的信号发生叠加，导致信号幅度显著增大 。Hub 正是通过监测到这种异常增大的信号幅度，来判断高速设备已经断开 。内部电路图如下：
7.复位
从状态切换图上看，一个 USB 设备连接后，它将会被供电，然后被复位。当软件出错时，我们也可以发出复位信号重新驱动设备。
那么，USB Hub 端口或 USB 控制器端口如何发出复位信号？发出 SE0 信号，并维持至少10ms。
USB 设备看到 Reset 信号后，需要准备接收"SetAddress()"请求；如果它不能回应这个请求，就是"不能识别的设备"。
8.设备速率识别
(1)低速/全速
Hub 端口的 D+、D-都有 15K 的下拉电阻，平时为低电平。**全速设备内部的 D+有 1.5K 的上拉电阻，低速设备内部的 D-有 1.5K 的上拉电阻，连接到 Hub 后会导致 Hub 的 D+或 D-电平变化，Hub 根据变化的引脚分辨接进来的是全速设备还是低速设备**。
(2)高速
高速设备必定兼容全速模式，所以高速设备内部 D+也有 1.5K 的上拉电阻，只不过这个电阻是可以断开的：工作于高速模式时要断开它。
高速设备首先作为全速设备被识别出来，然后 Hub 如何确定它是否支持高速模式？
Hub 端口如何监测一个新插入的 USB 设备能否工作于高速模式？流程如下：
① 对于低速设备，Hub 端口不会监测它能否工作于高速模式。低速设备不能兼容高速模式。(D-)
② Hub 端口发出 SE0 信号，这就是复位信号 （SE0就是D-和D+都是低电平 ）
③ USB 设备监测到 SE0 信号后，会发出"a high-speed detection handshake"信号表示自己能支持高速模式，这可以细分为一下 3 种情景：
a. 如果 USB 设备原来处于"suspend"状态，它检测到 SE0 信号后，就发出"a high-speed detection handshake"信号。
b. 如果 USB 设备原来处于"non-suspend"状态，并且处于全速模式，它检测到 SE0 信号后，就发出"a high-speed detection handshake"信号。这个情景，就是一个设备刚插到 Hub 端口时的情况，它一开始工作于全速模式。
c. 如果 USB 设备原来处于"non-suspend"状态，并且处于高速模式，它会切换回到全速模式(重新连接 D+的上拉电阻)，然后发出"a high-speed detection handshake"信号。
"a high-speed detection handshake"信号，就是"高速设备监测握手信号"，既然是握手信号，自然是有来有回：
① USB 设备维持 D+的上拉电阻，发出"Chirp K "信号，表示自己能支持高速模式
② 如果 Hub 没监测到"Chirp K "信号，它就知道这个设备不支持高速模式
③ 如果 Hub 监测到"Chirp K "信号后，如果 Hub 能支持高速模式，就发出一系列的 "Chirp K " 、 "Chirp J"信号，这是用来通知 USB 设备：Hub 也能支持高速模式。发出一系列的"Chirp K "、 "Chirp J"信号后，Hub 继续维持 SE0 信号直到 10ms。
④ USB 设备发出"Chirp K "信号后，就等待 Hub 回应一系列的"Chirp K"、"Chirp J"信号
a.收到一系列的"Chirp K"、"Chirp J"信号：USB 设备端口 D+就会断开的1.5kv上拉电阻 ，使能高速模式
b. 没有收到一系列的"Chirp K"、"Chirp J"信号：USB 设备转入全速模式
第一个红虚框是Hub发出SE0复位信号
9.数据信号
(1).低速/全速的SOP和EOP
SOP：Start Of Packet，Hub驱动D+、D-这两条线路从Idle状态变为K状态。SOP中的K状态就是SYNC信号（同步信号）的第1位数据，SYNC格式为3对KJ外加2个K。
怎么理解呢？从前面的低速/全速信号电平图来看
以全速设备为例：全速设备平时处于 Idle/J 状态（D+ 为高电平、D- 为低电平）。当它开始发一个数据包时，D+ 由高电平变为低电平、D- 由低电平变为高电平，即进入 K 状态。SOP 正是 D+、D- 高低电平发生转变的瞬间。（注意：这个Idle/J 状态，对于全速设备和低速设备是不一样的）
从前面的图我们可以知道发送一个数据包，你要先发送SOP，然后发送SYNC（同步信号），那什么是同步信号呢？
在了解同步信号前，我们回顾一下之前学习的UART，它是如何靠一根数据线实现数据传输的？答：双方约定好同一个波特率
通过双方约定好的发送速率，A 会向 B 发送一个持续 1T 时间段的电平信号作为起始信号；B 在收到起始信号后，从起始信号开始计时，等到 1.5T 时刻就可以读取这个信号。
那对于 I2C 和 SPI 呢？它们都有两根线：一根是时钟线（SCK/SCL），一根是数据线（SDA/MOSI、MISO）。时钟线由主机产生固定频率的时钟信号，数据在时钟的边沿（上升沿或下降沿）被采样 。以 I2C 为例，发送方 A 在时钟低电平期间改变数据线上的电平，接收方 B 则在时钟高电平期间读取数据线上的电平，从而保证数据在采样时刻是稳定的。（I2C 这种就是同步通信：发送方和接收方共用一根时钟线（SCL），由主机统一产生时钟信号，双方在时钟的边沿上对齐采样时刻，因此不需要像 UART 那样靠约定波特率来同步.）
对于USB系统，它只有一根数据线，那能不能只靠一根数据线也能实现同步信号呢？可以的，怎么实现的？
以AB为例，A在向B发送数据前，会先B发送同步信号（即A的固定频率），B接收到这段同步信号，就知道A的一个周期时间T是多少
EOP：End Of Packet，由数据的发送方发出EOP，数据发送方驱动D+、D-这两条线路，先设为SE0状态并维持2位时间，再设置为J状态并维持1位时间，最后D+、D-变为高阻状态，这时由线路的上下拉电阻使得总线进入Idle状态。
(2) 高速的SOP
高速的EOP比较复杂，作为软件开发人员无需掌握。
高速模式中，Ide状态为：D+、D-接地。SOP格式为：从Idle状态切换为K状态。SOP中的K状态就是
SYNC信号的第1位数据。
高速模式中的SYNC格式为：KJKJKJKJ KJKJKJKJ KJKJKJKJ KJKJKJKK，即15对KJ，外加2个K。
(3). NRZI与位填充
NRZI：Non Return Zero Inverted Code，反向不归零编码。NRZI的编码方位为：对于数据0，波形翻转；对于数据1，波形不变。
使用NRZI，发送端可以很巧妙地把"时钟频率"告诉接收端：只要传输连续的数据0即可。在下图中，低速/全速协议中"Sync Pattern"的原始数据是"00000001"，接收端从前面的7个0波形就可以算出"时钟频率" 。
使用NRZI时，如果传输的数据总是"1"，会导致波形维持不变。如果电平长时间维持不变，比如传输100位1时，如果接收方稍有偏差，就可能认为接收到了99位1、101位1。
而USB中采用了Bit-Stuffing位填充处理，即在连续发送6个1后面会插入1个0，强制翻转发送信号，从而让接收方调整频率，同步接收。而接收方在接收时只要接收到连续的6个1后，直接将后面的0删除即可恢复数据的原貌。
NRZI数据格式如上图所示。
USB 协议层数据格式
1.硬件拓扑结构
compound device ：多个设备组合起来，通过 HUB 跟 Host 相连（即Host是一主多从，可以和多个设备连接 ）
composite device ：一个物理设备有多个逻辑设备(multiple interfaces)
物理设备：指的是实际连接到计算机或其他主机设备上的USB硬件设备，比如USB闪存驱动器、打印机、键盘、鼠标等。
逻辑设备：是指在一个物理USB设备内部，可以独立运行和管理的多个功能模块或接口。每个逻辑设备可以执行不同的功能，并在系统中表现为独立的设备。
例如：一个USB打印机可能内部有多个逻辑设备：
**打印功能：**作为打印机的主要功能。
**扫描功能：**如果打印机是多功能设备，还可能包括扫描功能。
**传真功能：**如果打印机还具备传真功能。
在软件开发过程中，我们可以忽略 Hub 的存在，硬件拓扑图简化如下：
一个物理设备里面可能有多个逻辑设备，Host可以外接多个逻辑设备，硬件拓扑图如下：
2.协议层
要理解协议层、理解数据如何传输，带着这几个问题：
① 如何寻址设备？
② 如何表示数据方向(读、还是写)
③ 如何确认结果？
提前罗列出答案：
① USB 系统是一个 Host 对应多个设备，要传输数据首先要通知设备：
发出 IN 令牌包：表示想读数据，里面含有设备地址
发出 OUT 令牌包：表示想写数据，里面含有设备地址
② 数据阶段：
Host 想读数据：前面发出 IN 令牌包后，现在读取数据包
Host 想发出数据：前面发出 OUT 令牌包后，现在发出数据包
③ 结果如何？有握手包
Host 想读数据，设备可能未就绪，就会回应 NAK 包
Host 想写数据，它发出数据后，设备正确接收了，就回复 ACK 包
(2.1) 字节/位传输顺序
先传输最低位(LSB)。在后续文档中，描述数据时按照传输顺序从左到右列出来。
(2.2) SYNC域
Host发出SOP信号后，就会发出SYNC信号：它是一系列的、最大传输频率的脉冲，接收方使用它来同步数据 。对于低速/全速设备，SYNC信号是8位数据(从左到右是00000001)；
对于高速设备，SYNC信号是32位数据(从左到右是00000000000000000000000000000001)。使用NRZI编码时，前面每个"0"都对应一个跳变。
在很多文档里，把SOP和SYNC统一称为"SYNC"，它的意思是"SYNC"中含有"SOP"。
3.包格式
USB 总线上传输的数据以包为单位。USB 包里含有哪些内容("域"：SOP、SYNC等都是一个域)？
① SOP：用来表示包的起始
② SYNC：用来同步时钟
③ PID：表示包的类型（原来确定数据发送的方向或类型 ）
④ 地址：在 USB 硬件体系中，一个 Host 对应多个 Logical Device，那么 Host 发出的包，如何确定发给谁？
a. 发给所有设备：包里不含有设备地址
b. 发给某个设备：包里含有设备地址、端点号
⑤ 帧号、数据等跟 PID 相关的内容
⑥ CRC 校验码
发起一次完整的传输，可能涉及多个包。那么，第 1 个包里含有设备地址、端点号，后续的包就没必要包含设备地址、端点号(3.1) PID域
注意：所有的 USB 文档提到的"输入"、"输出"，都是基于 Host 的角度，"输出"表示从Host 输出到设备，"输入"表示 Host 从设备得到数据。而且无论是Host向设备输出数据，还是Host从设备得到数据，都是由Host主动向设备发起的
有哪些 USB 包？
根据包数据里的 PID 的 bit1, bit0 可以分为 4 类：
① 令牌包(Token)：01B（表示二进制）
② 数据包(Data)：11B
③ 握手包(Handshake)：10B
④ 特殊包(Special)：00B
PID 有 4 位，使用 bit1,bit0 确定分类，使用 bit3,bit2 进一步细分。
在USB包中，PID域使用8位来表示，格式如下：
前4位表示PID，后4位是对应位的取反。接收方发现后4位不是前4位的取反的话，就认为发生了错误。
(3.2) 令牌包(Token)
令牌类的PID，起"通知作用"，通知谁？SOF令牌包被用来通知所有设备，OUT/IN/SETUP令牌包被用来通知某个设备 。
对于OUT（0011）、IN（1001）、SETUP（1101）令牌包 ，它们都是要通知到具体的设备，格式如下：
对于 SOF 包，英文名为"Start-of-Frame marker and frame number"。对于 USB 全速设备，Host 每 1ms 产生一个帧；对于高速设备，每 125us 产生一个微帧，1 帧里有 8 个微帧。Host 会对当前帧号进行累加计数，在每帧或每微帧开始时，通过 SOF 令牌包发送帧号。对于高速设备，每 1 毫秒里有 8 个微帧，这 8 个微帧的帧号是一样的，每 125us 发送一个SOF 令牌包。
SOF 令牌包格式如下：
(3.3) 数据包
Host使用OUT、IN、SETUP来通知设备：我要传输数据了。数据通过"数据包"进行传输。
数据包也有4种类型：DATA0、DATA1、DATA2、MDATA。其中DATA2、MDATA在高速设备中使用。对
软件开发人员来说，我们暂时仅需了解DATA0、DATA1。
为什么要引入DATA0、DATA1这些不同类型的数据包？为了纠错。
Host和设备都会维护自己的数据包切换机制，当数据包成功发送或者接收时，数据包类型切换。当检测
到对方使用的数据包类型不对时，USB系统认为发生了错误。
比如：
1、Host发送DATA0给设备，设备返回ACK表示成功接收，设备期待下一个数据是DATA1
2、但是Host没有接收到ACK，Host认为数据没有发送成功，Host继续使用DATA0发送上一次的数据
3、设备再次接收到DATA0数据包，它就知道：哦，这是重传的数据包
数据包格式如下：
注意：这里的 PID 不再是令牌类型，而是数据类型（DATA0、DATA1、DATA2、MDATA）。
(3.4 )握手包
握手包有4类：ACK（确认）、NAK（无应答）、STALL（挂起）、NYET（未准备好）
① ACK：数据接收方用来回复发送方，表示正确接收到了数据并且有足够的空间保存数据。
② NAK：Host 发送数据给设备时，设备可以回应 NAK 表示"我还没准备好，没办法接收数据"； Host 想读取设备的数据时，设备可以回复 NAK 表示"我没有数据给你"。
③ STALL：表示发生了错误，比如设备无法执行这个请求(不支持该断点等待)、端点已经挂起。设备返回 STALL 后，需要主机进行干预才能接触 STALL 状态。
④ NYET：仅适用于高速设备 。Host 可以发出 PING 包用来确认设备有数据，设备可以回应NYET表示"还没呢"。Hub 也可以回应 NYET 表示低速/全速传输还没完结。
4.传输细节
(4.1) 传输(Transfer)和事务(Transaction)
USB传输的基本单位是包(Packet)，包的类型由PID表示。一个单纯的包，是无法传输完整的数据。
为什么？比如想输出数据，可以发出OUT令牌包，OUT令牌包可以指定目的地。但是数据如何传输呢？
还需要发出DATA0或DATA1数据包。设备收到数据后，还要回复一个ACK握手包。
所以，完整的数据传输，需要涉及多个包：令牌包、数据包、握手包。这个完整的数据传输过程，被称为事务(Transaction)。
有些事务需要握手包，有些事务不需要握手包，有些事务可以传输很大的数据，有些事务只能传输小量数据。
有四类事务：
1、批量事务：用来传输大量的数据，数据的正确性有保证，时效没有保证。
2、中断事务：用来传输周期性的、小量的数据，数据的正确性和时效都有保证。
3、实时事务：用来传输实时数据，数据的正确性没有保证，时效有保证。
4、建立事务：跟批量事务类似，只不过令牌包是SETUP令牌包。
有四类传输(Transfer)：
1、批量传输：就是使用批量事务实现数据传输，比如U盘。（数据要可靠，不需要实时 ）
2、中断传输：就是使用中断事务实现数据传输，比如鼠标。（数据要可靠，也要实时，注意：这里的中断，并没有中断的效果，而是Host周期地向设备发送数据或者读取数据 ）
3、实时传输：就是使用实时事务实现数据传输，比如摄像头。（数据可以不可靠，但要实时 ）
4、控制传输：由建立事务、批量事务组成，所有的USB设备都必须支持控制传输，用于"识别/枚举"
暂时记住这个关系：
1、Bit组成域(Field)
2、域组成包(Packet)
3、包组成事务(Transaction)
4、事务组成传输(Transfer)
(4.2) 过程(stage)和阶段(phase)
事务由多个包组成，比如 Host 要发送数据给设备，这就会涉及很多个包：① Host 发出 OUT 令牌包，表示要发数据给哪个设备
② Host 发出 DATA0 数据包
③ 设备收到数据后，回应 ACK 包
这个完整的事务涉及 3 个包(Packet)，分为 3 个阶段(Phase)：
① 令牌阶段(Token phase)：由令牌包实现
② 数据阶段(Data phase)：由数据包实现
③ 握手阶段(Handshake phase)：由握手包实现
事务由包组成，这些包分别处于 3 个阶段(phase)：令牌阶段，数据阶段，握手阶段 。
对于批量传输、中断传输、实时传输，它们分别由一个事务组成，不再细分为若干个过程。
但是控制传输由多个事务组成 ，这些事务分别处于3个过程：建立过程(stage)、数据过程(stage)、状态
过程(stage)。
总结起来就是：
1、控制传输由多个过程(stage)组成，每个过程由一个事务来实现
2、每个事务由多个阶段(phase)组成，每个阶段有一个包来实现
(4.3) 批量传输
批量传输用批量事务来实现，用于传输大量的数据，数据的正确性有保证，时效没有保证。
批量事务由3个阶段(phase)组成：令牌阶段、数据阶段、握手阶段 。每个阶段都是一个完整的包，含有SOP、SYNC、PID、EOP。
下图中各个矩形框就对应一个完整的包。
示例：
(4.4) 中断传输
中断传输用中断事务来实现，用于传输小量的、周期性的数据，数据的正确性和时效都有保证。
中断事务由3个阶段(phase)组成：令牌阶段、数据阶段、握手阶段。每个阶段都是一个完整的包，含有SOP、SYNC、PID、EOP。
下图中各个矩形框就对应一个完整的包。
中断事务跟批量事务非常类似，Host使用它来周期性地读数据、写数据。
以鼠标为例，我们需要及时获得鼠标的数据，不及时的话你会感觉鼠标很迟钝。但是USB 协议中并没有中断功能，它使用"周期性的读、写"来实现及时性 。具体过程如下：
① Host 每隔 n 毫秒发出一个 IN 令牌包
② 鼠标有数据的话，发出 DATA0 或 DATA1 数据包给 Host；鼠标没有数据的话，发出 NAK 给Host。
中断事务的优先级比批量事务更高，它要求实时性，而批量事务不要求实时性。
(4.5) 实时传输
实时传输用实时事务来实现，用于传输实时数据，对数据的正确性没有要求。
实时事务由2个阶段(phase)组成：令牌阶段、数据阶段。每个阶段都是一个完整的包，含有SOP、SYNC、PID、EOP。
实时事务不需要握手阶段，一个示例的场景是：为了传输摄像头的实时数据，偶尔的数据错误是可以忍受的，大不了出现短暂的花屏。如果为了解决花屏而重传数据，那就会导致后续画面被推迟，实时性无法得到保证。
下图中各个矩形框就对应一个完整的包。
实时事务跟中断事务非常类似，Host也会周期性的发起实时事务，主要区别在于：
1、实时事务不要求准确性，没有握手阶段
2、实时事务传输的数据量比较大，中断事务传输的数据量比较小
(4.6) 控制传输
在使用批量传输时，使用IN令牌包或OUT令牌包表示数据传输方向。
控制传输的令牌包永远是SETUP ，怎么分辨是读数据，还是写数据？发出SETUP令牌包后，还要发出DATA0数据包，根据数据的内容来确定后续是读数据，还是写数据。这个过程称为"建立事务"(SETUP Transaction)
但是控制传输由多个事务组成，这些事务分别处于3个过程：建立过程(stage)、数据过程(stage)、状态过程(stage)。
① 建立过程(stage)，使用 SETUP 事务：Host 发出 SETUP 令牌包、DATA0 数据包、得到 ACK握手包
② 数据过程(stage)，使用批量事务：
a. 对于输出：Host 发出 OUT 令牌包，发出 DATA0、DATA1 数据包、得到 ACK 握手包
b. 对于输入：Host 发出 IN 令牌包，读到 DATA0、DATA1 数据包、发出 ACK 握手包
③ 状态过程(stage)，使用批量事务：
a. 对于输出：Host 发出 IN 令牌包，读到 DATA1 数据包，发出 ACK 握手包
b. 对于输入：Host 发出 OUT 令牌包，发出 DATA1 数据包，等待 ACK 握手包
对于建立过程，数据包表示读或者写
对于数据过程：是由一个或多个批量事务组成的。当需要传输的数据量较大时，一个批量事务无法承载全部数据，就需要通过多个批量事务分批次完成传输，每个批量事务都包含令牌阶段、数据阶段和握手阶段 。
对于状态过程：在控制传输过程中，最后一个事务会改变它的方向，那它怎么表示它的状态呢？
在控制写传输：
如果功能执行完成：设备会向Host发送一个数据长度为0的数据包
如果设备还在处理数据：那么设备会发送一个NAK握手包
在控制读传输中：
Host无论是向设备发送数据还是读取设备的数据，状态最后都是由设备通知Host的，例如：如果Host读数据，读完数据后，还得由设备告诉Host，这个读过程已经结束了
那Host是向设备输出数据，那它怎么得到状态呢？这里有一个取巧的过程
具体来说，控制读传输的状态过程是这样的：
- 令牌包：OUT + 设备地址 + 端点号 + CRC5 ------ 由 Host 发出，告诉总线上"我要向 XX 设备的 XX 端点写"
- 数据包：DATA1 + 空载荷 + CRC16 ------ 还是由 Host 发出，零长度（注意这里必须要有零长度 DATA1）
- 握手包：ACK/NAK/STALL ------ 设备回应
这里的巧妙之处在于： 控制读传输的数据过程是 Host 从设备读取数据（方向是设备→Host），但状态过程却反过来了------由 Host 向设备发出 OUT 令牌包，设备则通过回应握手包来告诉 Host 状态过程是否执行完成。如果设备还在处理数据，它会回应 NAK 握手包，Host 就会继续重试，直到设备准备好为止。
上图中的每一个方框，都是一个完整的事务，含有：Token Packet、Data Packet、Handshake Packet。
在上面建立过程 中，我不是说过数据包 表示读或者写，后续我们会了解这个数据包是怎么表示读还是写？