flowchart TD
    A[主机检测到设备插入] --> B{检测 D+/D- 电压}
    B -->|D+ > 2.8V| C[全速设备 12Mbps]
    B -->|D- > 2.8V| D[低速设备 1.5Mbps]
    C & D --> E[发送高速检测信号]
    E -->|设备响应“Chirp K”| F[切换至高速模式 480Mbps]
    E -->|无响应| G[保持全速/低速]
  

注:

1. 这里以 2.0 为例，当设备插入到主设备后，D+ D- 原本默认都是低电平，然后至少有一个引脚电平被拉高，主机就可以知道我们的设备到底支持哪些工作模式了
2. 电脑|手机|平板 是如何知道我们的 USB 设备是什么时候连接上的或者什么时候拔掉的?

• 在我们插上后会拉高 D+ | D- 的电平(默认是低电平 0)，当被拉高后保持一段时间以后就被认定为是连接了，拔掉了就是没有这个 D+ | D- 的高电平了，也就被认定是断开了

1. USB 分为主从设备，必须由主机发起询问，从机才能回应(一般的设计是把我们的电脑|手机|平板这些作为主机，自制的 USB HID 设备作为从机，由电脑|手机|平板 作为主机发起通讯)

  sequenceDiagram
    participant Host
    participant Device
    note right of Device: 设备收到 IN Token 后
    Host->>Device: 发送 IN Token（请求数据）
    Device-->>Host: 返回 DATA Packet（数据包）
    Host->>Device: 回复 ACK Token（确认接收）
  

1. 枚举就是一个初始化的行为，是指将一个 USB 设备插入到主机(电脑|手机|平板)后，主机读取 USB 配置信息，并正常使用该 USB 设备的过程
2. 具体行为如下:

• 电脑|手机|平板的 USB 接口 D- D+ 默认为低电平，我们插入 USB 设备后，致使 D- 或 D+引脚的电平被拉高，这样电脑就会得到我们插入的 USB 设备支持的工作模式(速率支持多少)
• 电脑|手机|平板 USB 发出 RESET 信号,USB 设备收到后准备开始初始化
• 电脑|手机|平板 USB 发出获取信息信号，USB 设备回应信息(重点学习 )
• 完成枚举过程，正常通讯。

  flowchart TD
    A[USB设备插入主机] --> B[硬件检测D+/D-电平，协商USB传输速率]
    B --> C[主机分配唯一USB设备地址]
    C --> D[主机读取**设备描述符**<br>厂商ID/设备ID/设备类型]
    D --> E[主机读取**配置描述符**<br>接口数量、端点信息、功耗]
    E --> F{是否为HID类设备?}
    F -- 否 --> G[执行对应设备类枚举：存储/串口等]
    F -- 是 --> H[读取HID**接口描述符**]
    H --> I[读取核心：HID**报告描述符**<br>约定按键/位移等数据格式]
    I --> J[主机选中配置，激活设备端点]
    J --> K[枚举完成，进入中断IN传输<br>设备定时上报HID数据]
  

  sequenceDiagram
    participant Host as 主机
    participant Device as HID设备(键盘/鼠标/外设)
    Note over Host,Device: HID枚举：设备入住登记全过程
    Host->>Device: 检测到设备接入，分配唯一设备地址
    Host->>Device: 请求读取【设备描述符】
    Device-->>Host: 返回厂商、型号、USB版本等基础身份信息
    Host->>Device: 请求读取【配置描述符】
    Device-->>Host: 返回接口、端点、最大功耗
    Host->>Device: 请求读取【HID接口描述符】
    Device-->>Host: 声明自身属于HID人机设备
    Host->>Device: 请求读取【HID报告描述符】
    Device-->>Host: 返回数据格式说明书（上报规则、字节定义）
    Host->>Device: 设置设备配置，激活通信端点
    Note over Host,Device: 枚举完成，正式开始数据交互
    loop 周期性中断IN查询
        Host->>Device: 定时发送IN令牌请求数据
        Device-->>Host: 上报按键/鼠标位移数据包
    end
  

• Data（数据包）中有 DATA0、DATA1，他们是交替使用的(**由硬件自动完成 **)，仅仅是作为一种错误校验的方法，它们唯一的任务就是传输数据
• 数据包中的有效数据是可选的，也就是说其实是可以发送一个空的数据包(实际应用中的具体作用就是TODO)

• 握手包会告诉我们上一个数据包的状态，即它是否成功接收，因此我们有三种状态如下:
• ACK:已确认(接受方告知数据已成功接收)
• NAK:未确认(接受方目前无法接收数据，比如缓冲区已满、或者是发送发目前无法发送数据导致的)
• STALL:异常(由设备方发出，当前端点异常、请求不支持，传输出错，需主机重置或清除该端点的暂停状态 )
• 注: 有些端点不需要握手，所以对于这类端点不需要发送或者等待接收任何握手包

• 批量端点的作用是进行批量传输，它是非周期性的(也就是说它不会规律且频繁的进行，它只在有需要时才发送)
• 常用于 USB 闪存盘、USB 硬盘、大量数据传输
• 每次 USB 批量传输的最大负载是:全速模式设备[(Full-Speed) |12Mbps|] 8、16、32、64 bytes,高速模式设备[(High-Speed) |480Mbps|] 512 bytes
• 注: 低速设备低速模式 [(Low-Speed) |1.5Mbps|] 不支持批量传输
  

• 同步端点(同步传输)，也叫等时传输，和中断传输一样，也是周期性的数据传输方式(这就意味着会定期且频繁的发送，且同中断传输一样，要保证总线带宽，这样也就才有对应的最大延迟比如中断传输中举例的 3ms 示例)
• 常用于音频、视频、麦克风、摄像头流媒体等
• 同步/等时传输事务取消了握手，也就是说没有所谓的 ACK 这些，有丢包的风险，这么做的目的是为了降低延迟
• 特点：严格按照固定时间间隔收发数据，允许少量丢包，优先保障流畅度而非 100% 数据无误。
  

• 之前提到的 0 号端点是个特殊的端点，就是用于控制传输的，当设备和主机进行连接时就会进行枚举
• 0 号端点是 USB 设备的默认控制端点，可以用这个端点传输配置相关内容，因此 USB 设备枚举总是发送在控制端点(因为默认的是 0 号端点，所以也可以说USB 枚举默认发生在 0 号端点)
• 每次 USB 控制传输的最大负载是:全速模式设备[(Full-Speed) |12Mbps|] 8、16、32、64 bytes,高速模式设备[(High-Speed) |480Mbps|] 64 bytes
• 控制传输包含多个事务(另外三种都是只包含单个事务)，按照阶段可分为:设置阶段(有 1 个事务)、数据阶段(可选，可以 0 个或多个)、状态阶段(有 1 个事务)，每个阶段都是由事务组成，所以每个阶段的事务都会有 [令牌、数据、握手] 这样的包组成

1. **设置阶段:**它是所有控制传输的起始阶段， 它只包含一个单一的 USB 事务，被包含的这个事务是一个常规事务，由三个数据包构成[令牌、数据、握手]

• 这里的令牌我们称为设置令牌(setup)，之前提到的默认都是输出令牌
• 设置令牌:由主机发出，告诉设备这是一个特殊的令牌
• 输出令牌:由主机发出，告诉设备这是一个 IN/OUT 的方向
• 设置阶段的握手包是不允许返回除ACK(确认)之外的任何状态，可能是非常重要且必须被确认成功，所以在设计时设备必须尽力确保始终能够接收设置令牌，如果出现问题设备只能忽略其收到的内容，不回复任何握手数据包(获取这样会触发主机的重发机制或者去重置该端点确保下次能正常?)

2. **数据阶段:**它是一个可选阶段，意味着它可能存在于部分控制传输中，也可能没有，并非每一个控制传输都必须包含它

• 如果控制传输中存在数据阶段，它会是第二阶段
• 如果控制传输中存在数据阶段，那么数据阶段可能由一个或者多个 USB 事务组成，具体多少个是设置阶段中的设置来决定的，比如设置阶段要求主机给设备发送一个数据，并且要求了主机从设备上获取一个数据，那么就至少有 2 个事务了 一个数据为IN的数据输入事务，一个为OUT的数据输出事务，另外可能传输的数据比较大，就有可能被拆分成多个事务来传输

3. **状态阶段:**这个只有一个事务，就是反馈上一步的传输的状态

• 值得注意的是，如果有数据阶段，那么状态阶段和数据阶段的方向是相反的，如果数据阶段的是 IN(数据输入事务) 那么状态阶段就会是一个 OUT(状态输出事务)，IN表示主机在数据阶段要收设备的数据，状态阶段那么主机就会给出 OUT 传给设备一个状态反馈，反之同理