Типи передачі даних

USB підтримує однонаправлені та двонаправлені режими зв'язку.

Архітектура USB визначає чотири базових типи передачі даних: керуючі передачі, суцільні передачі, переривання та ізохронні передачі.

Керуючі посилки (Control Transfers), використовуються для конфігурування під час підключення та у процесі роботи для керування пристроями. Протокол забезпечує гарантовану доставку даних. Довжина поля даних керуючої посилки не перевищує 64 байт на повній швидкості та 8 байт на низкій.

Суцільні передачі (Bulk Data Transfers) порівняно великих пакетів без твердих вимог вчасно доставки. Передачі займають всю вільну смугу пропускання шини. Пакети мають поле даних розміром 8, 16, 32 або 64 байт. Пріоритет цих передач найнижчий, вони можуть припинятися при великому завантаженні шини. Допускаються тільки на повній швидкості передачі.

Переривання (Interrupt) - короткі (до 64 байт на повній швидкості, до 8 байт на низькій швидкості) передачі типу символів, що вводяться, або координат. Переривання мають спонтанний характер і повинні обслуговуватися не повільніше, ніж того вимагає пристрій. Межа часу обслуговування встановлюється в діапазоні 1-255мс для повної швидкості та 10-255мс - для низкої.

Ізохронні передачі (Isochronous Transfers) - безперервні передачі в реальному часі, що займають попередньо погоджену частину пропускної здатності шини та маючі задану затримку доставки. У випадку виявлення помилки ізохронні дані передаються без повтору - недійсні пакети ігноруються. Приклад - цифрова передача голосу. Пропускна здатність визначається вимогами до якості передачі, а затримка доставки може бути критичною, наприклад, при реалізації телеконференцій.

Смуга пропускання шини ділиться між всіма встановленими каналами. Виділена смуга закріплюється за каналом, і якщо встановлення нового каналу вимагає такої смуги, що не вписується у вже існуючий розподіл, запит на виділення каналу відкидається.

Архітектура USB передбачає внутрішню буферизацію всіх пристроїв, причому чим більшої смуги пропускання вимагає пристрій, тим більшим повинен бути його буфер. USB повинна забезпечувати обмін з такою швидкістю, щоб затримка даних у пристрої, викликана буферизацією, не перевищувала декількох мс.

Стійкість до помилокзабезпечують наступні властивості USB:

 Висока якість сигналів, що досягається завдяки диференціальним приймачам/передавачам та екранованим кабелям.

 Захист полів керування та даних CRC-Кодами.

 Виявлення підключення та відключення пристроїв і конфігурування ресурсів на системному рівні.

 Самовідновлення протоколу з тайм-аутом при втраті пакетів.

 Керування потоком для забезпечення ізохронності та керування апаратними буферами.

 Незалежність функцій від невдалих обмінів з іншими функціями.

Для виявлення помилок передачі кожний пакет має контрольні поля CRC-Кодів, що дозволяють виявляти всі одиночні та подвійні бітові помилки. Апаратні засоби виявляють помилки передачі, а контролер автоматично робить трикратну спробу передачі. Якщо повтори безуспішні, повідомлення про помилку передається клієнтському ПО.