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骁龙820A汽车与智能设备间进行USB音频分享方案介绍--USB协议篇
来源:车载技术工程师 时间:2017-12-11

上一篇《骁龙820A汽车与智能设备间进行USB音频分享方案介绍》仅仅是方案的概要描述,接下来会将涉及到的技术关键细节作进一步的详细分析,这一篇是涉及到的USB协议篇。


一、USB带宽分析

USB是通用串行总线的意思,本质上并不是专门用来传输音频数据的。它是主从模式的总线,Host控制器决定它下面所有设备一切事务的发送/接收时机。全速下,Host每1ms±500μs生成一个“帧” (frame)。高速下,每125us±0.0625μs生成一个“帧”[2]。一个“帧”以SOF包打头,包含发送给同一个Host控制器下的不同设备 的若干个USB数据包。因此同一个控制器下的USB设备带宽共享,这里引用上一篇《骁龙820A汽车与智能设备间进行USB音频分享方案介绍》中的图例:

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在上图中,在同一个USB控制器上的全速设备(FullSpeed/FS)、低速设备(LowSpeed/LS)设备之间共享带宽。高速设备(HighSpeed /HS)之间共享带宽,不与全速/低速设备共享。

这种共享带宽,在下行中是这样实现的:Host设备发给 高速设备 H1的数据包,高速设备H2同样会收到相同的数据包,但是因为接收地址与自身地址不符,H2设备会无视该数据包。同样的,Host发给F1全速设备的数据 包,F2全速设备和L1/L2慢速设备也会收到同样的包,但是会将其无视。上行带宽共享则是由主机控制:除非主机在“帧”中发送了IN包告诉这个设备准许发送数据,否则设备不允许发送数据。这样就避免了冲突产生。


二、USB传输类型和特点

USB有四种传输通道类型(Endpoint):控制(Control)、中断(Interrupt)、批量(Bulk)、同步(Isochronous)。
Control用于USB总线控制等(所有设备都有),Interrupt多用于鼠标键盘的数据传输(其实在USB令牌轮询的特性下这是个伪Interrupt),Bulk多用于U盘数据传输。
前三种类型都有重传,各有特点这里略过。但USB音频类(USB Audio Class,简称UAC)采用的音频数据传输是第四种端口,也就是Isochronous,拥有错误检测机制,但是没有重传。

为何没有重传呢。
一是音频/视频是很讲究“实时性”的,否则会音画不同步,带来的用户体验就会很差。因此音频/视频设备本质上都需要与主机同步,重传会打乱同步。
二是同步(Isochronous)类型因为要求低延迟,不像别的传输类型有握手过程,同一个"传输端口"内数据包是单向移动的(要么入要么出),Host不会给一个OUT方向的同步传输通道发送IN包,没有办法引入重传机制(发生错误时无法通知主机)。
另外还有一点,为了“同步”,每个“帧”中的每个同步(Isochronous)通道只会传送一次数据。

这里有人要问了 用一个IN和一个OUT的Isochronous通道不就可以解决错误处理了?
事实上,不可能。Host在一个Frame中轮询各个Endpoint的顺序是不可知的,很可能Host在一个Frame中先轮询了你的IN通道,但此时Host还没给你的OUT通道传送数据。这样就产生了:数据还没发送 怎么能确认数据收到了呢。

由于USB自身抗干扰特性(双绞线/屏蔽层)使得正常/正确使用的情况下,产生错误的概率非常非常低。真产生错误了,设备因为CRC校验失败,会将错误的USB数据包丢弃,从而导致导致短暂静音/爆音而已,所以对于没有重传机制不必过分担忧


上述就是和USB音频传输相关的一些USB协议基础知识,如有兴趣,可深入的研究USB完整协议。


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问:配置高通pmd9607的mpp管脚, 设置为模拟输入一直量不到电压,请教。
答:需要注意,MPP管脚并不是所有MPP管脚都可以配置的,请参考spec说明,你需要配置的pin有没有限制。通常模拟输入的话,还要配置ANA_IN_CTL等寄存器,需要外接模拟量,然后读取该pin的值的寄存器中HKADC值。
问:专家请指导: sensor厂家给的sensor相关资料(chromatix + lib)是支持前置摄像头的,“支持”主要是我这边验证过前置已经点亮。 后置摄像也用同sensor, 但用这套相关资料就点不亮了。 kernel层确认已经PROBE, 同时在/dev下有media0 media1,请协助该如何完成后置的点亮. p.s: 1. 该板后置如果使用其他sensor,可以点亮前后置摄像头; 2. 将后置摄像头拆卸, 可点亮前置, 不拆卸后置,同样可以点亮前置; 3. 如果前置后置一样, 前后置都点不亮, 但kernel层确认都probe, dev下有camera0,camera1,camera2; 4. 拆卸前置,仅后置, 依然无法点亮, kernel已经probe,dev下有camera0,camera1 针对前后置同sensor, 在sensor_init.c增加2sensor, 分别命名为: sensor, sensor_rear,同时在sensor_Libs目录下增加sensor,sensor_rear目录,主要是针对lib部分, 同时对lib中camera_id和position做对应修改(前:CAMERA_1,1,后: CAMERA_0,0) 写的太多, 一句话说明下问题: 前后置同sensor如何同时点亮前后置sensor, 是否需要修改lib中的参数,如何修改?还是其他问题?
答:从现象描述看,可以从以下几点排查。 1,sensor的配置,通常后置sensor 4lanes,而前置sensor 2lanes。换不同型号的sensor可以点亮,说明这些配置可能没有修改 导致一些问题。 2,重点看下,“拆卸前置,仅后置, 依然无法点亮,dev下有camera0,camera1,”,对比下前后置不同型号 枚举dev也是这样,看看HAL层dumpimage检查图像是否正常。 3,camera id枚举冲突,无法区分两颗相同的sensor,tuning参数调用是否正确。
问:请教专家,UE 链路层怎么样才能主动和NODE B断开。 设备和基站没有OTA log,也不太清楚是什么原因导致的连接断开。
答:可以通过AT命令CREG可以离线和在线网络。不知道是否是您需要的情况。 http://blog.chinaunix.net/uid-149881-id-2780145.html
问:有没有懂高通平台root 和解网络锁的高手?
答:eng和userdebug版本上通过adb root。你是否需要如下的方法么, https://zhidao.baidu.com/question/557640730.html
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