(libusb) 关于连续同步 USB 流的困惑答案

【问题标题】：(libusb) Confusion about continous isochronous USB streams(libusb) 关于连续同步 USB 流的困惑
【发布时间】：2014-09-03 16:30:42
【问题描述】：

我正在使用支持高速 USB 的 32 位 AVR 微控制器 (AT32UC3A3256)。我想定期将数据从我的 PC 流式传输到设备（无需确认数据），就像 USB 音频接口一样，除了我要发送的数据不是音频。此处描述了这样的接口：http://www.edn.com/design/consumer/4376143/Fundamentals-of-USB-Audio。

我对 USB 同步传输有点困惑。我了解单次转移的工作原理，但如何以及何时计划下一次后续转移？我想要一个提前计算的连续数据流，但以最小的延迟和没有中断（除了一些偶尔的数据丢失）进行流式传输。据我了解，Windows 不是实时操作系统，因此我认为不应每隔 x 毫秒使用计时器来计划传输，而是使用中断/事件？或者，可能需要用尽可能多的数据连续填充缓冲区？

我认为我的问题仍然是关于 USB 的概念而不是与代码相关，但是如果有人想查看我的代码，我正在测试和修改 Atmel Studio 的 ASF 框架中的“USB Vendor Class”示例，该示例包含 AVR 的固件源和 Windows EXE 的源。 Windows 示例程序使用 libusb 和提供的驱动程序。

【问题讨论】：

标签： windows usb 32-bit avr libusb

【解决方案1】：

斯蒂芬-

您说“完全像 USB 音频”；但要小心！ USB Audio 类非常非常复杂，因为它实现了一个闭环伺服系统来建立 PC 和音频设备之间的长期同步。您的应用程序中可能不需要所有这些。

关于长期同步的更多解释：一端的音频编解码器（例如 USB 耳机）可能以标称的 48KHz 采样率运行，而另一端（例如 PC）的音频文件可能是设计为每秒提供 48,000 个样本，但 PC 和耳机永远不会以完全相同的速度运行。迟早会有缓冲区溢出或不足。因此 USB 音频类实现了一个控制管道以及音频管道。控制管道用于在一端协商轻微加速或减速，通常是设备端（例如耳机），以避免数据丢失。这就是音频设备类产品的 USB 描述符如此复杂的原因。

如果您的应用程序可以容忍从 PC 向 AVR 传输数据的速度存在轻微误差，那么您可以省去闭环伺服。这让事情变得非常简单。

您完全正确地假设在使用同步管道传输数据时需要长期缓冲。单个同步传输是没有意义的——你也可以使用散装管道。同步管道的全部原因是处理数据流。因此，正如您所说，必须设置大量前瞻缓冲。

我在产品特定应用程序中使用 LibUsbK 进行 iso 传输，这些应用程序不适合任何先入为主的 USB 类。 libusbk 有相当好的 ISO 传输文档。简而言之 - 您决定每个数据包有多少字节以及每次传输多少数据包。您决定预填充多少个缓冲区（我使用五个），并为 libusbk 驱动程序提供全部内容以开始工作。然后，当驱动程序清空每个缓冲区时，您会收到回调，因此您可以用新数据填充它们。它对我来说效果很好，即使我有尴尬的采样率要处理。在我的例子中，我设置了一堆 21 个数据包，其中 20 个携带 40 个字节，第 21 个携带 44 个字节！

希望有所帮助 - 托尼

【讨论】：

谢谢，确实有帮助！问了我的问题后，我在官方 USB2.0 规范中找到了更多信息，这解释了我必须预先填充一些缓冲区，然后交换这些缓冲区。但我还没有找到如何访问这些回调。如果我花太多时间弄清楚这一点，我可能会考虑切换到 LibUsbK :)
你能进一步解释回调是如何工作的吗？我现在使用 libusbK，但写入传输总是立即完成，它不会等到设备端的缓冲区清空。请参阅此处：sourceforge.net/p/libusb-win32/mailman/message/32780350 提前致谢！
您似乎对 Android Audio 了解很多。你能给我一个关于如何控制 USB 插入音频设备上流的音量的提示吗？任何提示都会非常有价值。