STM32 USB 手册片段

STM32 USB 手册片段

USB 主要特性

• 符合 USB 2.0 全速规范
  兼容 USB 2.0 规范中的全速（Full-Speed）标准，即 12 Mbps 传输速率。

• 可配置的端点数量：1 到 8 个
  支持根据应用需求配置 1 到 8 个 USB 端点（Endpoint 是 USB 中用于数据传输的逻辑通道）。

• 支持 CRC 校验、NRZI 编码/解码和位填充
  包括：

  • CRC（循环冗余校验） 用于数据完整性检查。
  • NRZI（非归零反向）编码/解码 是一种数据编码方式，USB 中用于数据传输。
  • 位填充（Bit-stuffing） 是为了保证数据传输同步性而在特定数据中插入额外位。

• 支持等时传输（Isochronous Transfers）
  等时传输用于对延迟敏感的实时数据（如音频或视频），提供定时保障但不保证重传。

• 支持双缓冲的批量/等时端点
  提高数据吞吐量的一种机制，允许数据在一个缓冲区处理时，另一个缓冲区进行接收/发送。

• 支持 USB 挂起/恢复操作
  符合 USB 的省电模式，可进入挂起状态并在需要时唤醒恢复。

• 生成帧锁定的时钟脉冲
  可用于同步 USB 帧的时钟信号生成，满足数据时序要求。

在 低、中、高和 XL 密度 的设备中，USB 和 CAN 总线共享一个 512 字节的专用 SRAM，用于数据的收发。因此：

• USB 和 CAN 不能同时使用，因为它们独占访问这块共享 RAM。
• 可以在同一个应用中使用 USB 和 CAN，但不能同时启用它们，需要轮流使用。

USB 功能描述

USB 外设提供一个符合 USB 标准的连接，用于在 主机 PC 与 微控制器实现的功能模块 之间进行通信。
数据在主机 PC 与系统内存之间传输，是通过由 USB 外设直接访问的 专用数据包缓冲区 实现的。

• 这个专用缓冲区的大小必须根据 所使用的端点数量 和 最大数据包大小 来配置。

• 缓冲区固定大小为 512 字节，最多支持：

  • 16 个单向端点（如：只接收或只发送）
  • 或 8 个双向端点（既接收又发送）

USB 外设与 USB 主机进行通信，包括：

• 检测 令牌包（Token Packets）
• 处理 数据的发送与接收
• 根据 USB 标准处理 握手包（Handshake Packets）

硬件会自动完成事务格式化工作，包括：

• CRC 校验码的生成与验证（用于确保数据完整性）

每个端点都有一个 缓冲描述块（Buffer Descriptor Block），用于指定：

• 该端点相关内存的起始位置
• 缓冲区的大小
• 或者需要传输的字节数

当 USB 外设识别到一个有效的 功能/端点对的 Token 时，若该端点已被配置并允许传输，则：

• 相关的数据传输就会自动开始
• 数据会首先被加载到一个内部的 16 位寄存器
• 然后访问专用缓冲区内存进行读写操作

当所有数据传输完成后（如果需要）：

• 将根据传输方向发送或接收一个合适的 握手包（如 ACK、NAK 等）

事务结束后：

• 会生成一个 端点特定的中断
• 微控制器通过读取 状态寄存器 或调用 不同的中断响应函数 来处理

微控制器可以识别：

• 哪个端点需要服务

• 发生了什么类型的事务，以及是否出现错误，例如：

  • 位填充错误（bit stuffing）
  • 数据格式错误
  • CRC 校验失败
  • 协议错误
  • 缺少 ACK
  • 数据溢出或欠载（overrun/underrun）

特别支持：

• 等时传输（Isochronous）
• 高吞吐量的批量传输（Bulk）

通过实现 双缓冲机制，允许：

• USB 外设使用一个缓冲区的同时
• 微控制器访问另一个缓冲区
  从而确保高效率和无间断的数据传输。

USB 模块可进入 低功耗模式（SUSPEND 模式），方法是写入控制寄存器。

此时：

• 所有静态功耗都会停止
• USB 时钟可降低频率或完全停止

当 USB 引脚检测到活动信号 时（如主机发起通信）：

• 可实现 异步唤醒

• 特别的中断源还可连接到唤醒引脚，用于：

  • 立即恢复时钟
  • 或直接支持时钟启动/停止机制

USB 模块功能块描述

USB 外设实现了所有与 USB 接口相关的功能，包括以下功能模块：

🔹 串行接口引擎（SIE，Serial Interface Engine）

SIE 模块的功能包括：

• 识别同步模式（如同步头 SYNC）
• 位填充（Bit-stuffing）处理
• CRC 的生成与校验
• PID（Packet Identifier）的验证与生成
• 握手（Handshake）评估与处理

此模块需要与 **USB 收发器（Transceiver）**连接，并使用由数据包缓冲区接口提供的虚拟缓冲区进行本地数据存储。

此外，SIE 还会根据 USB 外设事件（如帧开始 SOF、USB 复位、数据错误等）以及与端点相关的事件（如传输结束或正确接收数据包）生成中断信号。

🔹 定时器（Timer）

• 生成与 帧开始（Start of Frame）同步 的时钟脉冲。
• 检测来自主机的 全局挂起（Suspend） 状态，当 3 毫秒内无通信活动时视为挂起。

🔹 数据包缓冲区接口（Packet Buffer Interface）

这个模块负责管理本地内存缓冲区，实现灵活的数据收发：

• 根据 SIE 的请求自动选择合适的缓冲区
• 使用端点寄存器中提供的内存地址定位缓冲区位置
• 每交换一个字（16 位）自动增加地址，并追踪已交换的字节数
• 防止缓冲区溢出

🔹 端点相关寄存器（Endpoint-Related Registers）

每个端点都有对应的寄存器，用于定义：

• 端点类型（控制、中断、批量、等时）
• 当前端点的状态

说明：

• 对于单向/单缓冲端点，一个寄存器可以实现两个独立端点

• 一共提供 8 个寄存器，支持：

  • 最多 16 个单向/单缓冲端点
  • 或 最多 7 个双缓冲端点（取决于组合）

**举例：**可以配置为 4 个双缓冲端点 + 8 个单缓冲端点。

🔹 控制寄存器（Control Registers）

这些寄存器用于：

• 显示整个 USB 外设的状态
• 触发特定 USB 事件（如 Resume 恢复、Power-Down 掉电）

🔹 中断寄存器（Interrupt Registers）

• 包含中断屏蔽设置（Interrupt Mask）
• 记录中断事件
• 可用于查询中断原因、状态或清除中断标志

与 APB1 总线的连接模块

USB 外设通过 APB1 总线接口 与系统连接，该接口包含以下模块：

🔹 数据包内存（Packet Memory）

• 实际存储数据包的本地内存
• 可供数据包缓冲区接口和应用程序软件直接访问
• 大小为 512 字节，即 256 个 16 位字

🔹 仲裁器（Arbiter）

• 接收来自 APB1 总线 和 USB 接口 的内存访问请求
• 优先响应 APB1 请求，但始终保留一半带宽用于 USB 数据传输
• 实现了 时间复用的双端口 SRAM 结构，允许在 USB 事务执行期间访问内存
• 支持任意长度的 APB1 多字（multiword）访问

🔹 寄存器映射器（Register Mapper）

• 将 USB 外设的字节宽、位宽寄存器组织成结构化的 16 位寄存器集，通过 APB1 地址访问

🔹 APB1 包装器（APB1 Wrapper）

• 为内存和寄存器提供 APB1 接口
• 将整个 USB 外设映射到 APB1 地址空间中

🔹 中断映射器（Interrupt Mapper）

配置 USB 事件中断到 NVIC（嵌套向量中断控制器）上的三个中断通道：

1. USB 低优先级中断（通道 20）

   • 所有 USB 事件（如正确传输、USB 复位等）都会触发
   • 需要固件进一步检查具体中断源

2. USB 高优先级中断（通道 19）

   • 仅由等时传输或双缓冲批量传输中的正确传输事件触发
   • 以实现尽可能高的传输速率

3. USB 唤醒中断（通道 42）

   • 在 USB 挂起模式下被唤醒时触发
   • 可用于恢复系统时钟或支持直接唤醒

以下是你提供内容的中文翻译：

编程注意事项

在以下章节中，将描述 USB 外设与应用程序之间的预期交互方式，以便简化应用软件的开发过程。

这段话是这一章节的引言，接下来的内容通常会包含：

• 如何初始化 USB 外设
• 如何配置端点（Endpoint）
• 如何处理 USB 中断
• 数据的发送与接收逻辑
• 挂起/恢复操作的管理
• 与主机握手流程（如 SETUP 包处理）

以下是你提供内容的翻译及解释：

通用 USB 设备编程

本部分描述了应用软件需要执行的主要任务，以实现 符合 USB 标准 的设备行为。

在这里考虑了与最常见 USB 事件相关的操作，同时也特别讨论了：

• 双缓冲端点（Double-buffered Endpoints）
• 等时传输（Isochronous Transfers） 这两种特殊情况的处理。

除了系统复位（System Reset）以外，所有的操作都是由 USB 外设启动，由下述某个 USB 事件驱动。

🧠 简要理解：
这段内容是在告诉开发者：

• USB 通信流程大多数是“由主机发起 → 外设响应”的机制
• 应用程序的任务是：根据 USB 外设触发的事件（如 SETUP、OUT、IN、SUSPEND 等），及时做出正确处理
• 系统初始化之外，开发者不需要主动轮询 USB 状态，而是等 USB 外设通过中断或标志通知

以下是你这段内容的完整翻译及简要解释：

系统与上电复位

在系统复位或上电复位后，应用程序软件的第一步操作是：

1. 为 USB 外设提供所需的所有时钟信号
2. 释放其复位信号，以便能够访问其寄存器。

整个初始化过程如下所述：

步骤 1：使能时钟与宏单元（macrocell）复位释放

应用软件需要通过设备的时钟管理逻辑，使用相关控制位：

• 使能 USB 寄存器宏单元的时钟
• 释放 USB 模块专用的复位信号

步骤 2：打开模拟部分（USB 收发器）

需要使用 CNTR 寄存器中的 PDWN 位 来开启 USB 模拟部分（即 USB 收发器电路）：

• 这个位用于开启内部电压基准，供 USB 端口使用
• 这个电路有一个启动时间（tSTARTUP，在数据手册中指定），在此期间 USB 行为是不确定的

因此：在设置 PDWN 位后，必须等待 tSTARTUP 时间，然后再清除 CNTR 寄存器中的 FRES 位（即释放 USB 模块复位）

步骤 3：清除中断状态

清除 ISTR 寄存器中所有中断标志，以避免伪中断影响后续操作。

USB 外设复位（RESET 中断）

当接收到 USB Reset 事件时，USB 外设会恢复到系统复位之后的初始状态：

• 所有端点通信都被禁用
• 外设不响应任何 USB 数据包

应对方式：

• 启用 USB 功能（Function Enable），地址默认为 0（USB_DADDR 寄存器中设置 EF 位）
• 初始化控制端点（EP0，地址为 0）：配置 EP0R 寄存器 和 对应数据包缓冲区

在后续 USB 枚举过程中，主机会给设备分配一个唯一地址，该地址需要写入 USB_DADDR 寄存器的 ADD[6:0] 位中，并配置其他端点。

⚠️ 注意：接收到 RESET 中断后，应用程序必须 在 10 毫秒内 启用默认端点（EP0）！

数据包缓冲区的结构与使用

每个双向端点都可能：

• 从主机接收数据（RX）
• 向主机发送数据（TX）

缓冲区管理机制：

• 每个端点有两个专属内存缓冲区：一个用于接收、一个用于发送

• 这些缓冲区由 Packet Buffer Interface（数据包缓冲接口） 控制访问

• 若微控制器和 USB 外设同时访问缓冲区，仲裁逻辑 会进行协调：

  • 使用 APB1 总线的半个周期给 MCU，另半个周期给 USB 外设
  • 构造出类似 “双端口 SRAM” 的效果，避免冲突

时钟要求：

• USB 外设使用固定 48 MHz 时钟

• USB 接口与 APB1 的时钟频率可以不同，但：

  APB1 时钟必须 > 8 MHz，否则可能会导致数据溢出/欠载问题

缓冲区描述表（Buffer Description Table）

• 每个端点都在缓冲区描述表中有对应的条目，指定其 TX/RX 缓冲区位置和大小
• 描述表位置由 USB_BTABLE 寄存器指定
• 每个条目占 4 个 16 位字（8 字节），所以表地址必须 8 字节对齐（USB_BTABLE 寄存器低 3 位始终为 “000”）

特殊情况：

• 单向端点且非等时/双缓冲，只需要一个缓冲区
• 未用端点的描述表空间可由用户自由使用
• 等时传输（Isochronous） 与 双缓冲批量传输（Double-buffered Bulk） 需要特殊处理（详见手册第 23.4.3 与 23.4.4 节）

✅ 总结：初始化流程重点

以下是你提供的STM32 USB数据手册段落的中文翻译，为方便阅读，按逻辑分段整理：

📦 每个数据包缓冲区的使用

每个数据包缓冲区在接收或发送过程中，从起始地址（底部）开始使用。
USB 外设绝不会修改邻近于分配缓冲区的内存区域。

• 如果接收到的数据包大于已分配的缓冲区长度：

  • 会检测到缓冲区溢出。
  • 不会继续写入溢出区域。

当传输被启用（发送或接收），以下寄存器不得由软件修改：

• USB_EPnR
• ADDRn_TX / ADDRn_RX
• COUNTn_TX / COUNTn_RX

因为硬件可能在传输期间实时更改它们的值。

一旦传输完成（通过 CTR 中断事件通知），这些寄存器才可以再次访问，以开启新的传输。

📤 IN 数据包（数据发送）

当主机发送一个 IN token 时：

1. 若地址匹配某个配置并有效的端点：

   • USB 外设读取对应端点缓冲描述符表中的 ADDRn_TX 和 COUNTn_TX。
   • 将这些值存入内部的 16 位寄存器 ADDR 和 COUNT（软件不可访问）。
   • 读取第一个待发送的字（word），根据 DTOG_TX 发送 DATA0 或 DATA1 的 PID。
   • 第一个字节进入输出移位寄存器，经 USB 总线发送。
   • 所有字节发送完后，发送 CRC。
   • 若该端点无效，根据 STAT_TX 位发送 NAK 或 STALL 而非数据包。

2. 传输细节：

   • ADDR 寄存器指向当前缓冲位置。
   • COUNT 表示剩余待传输字节数。
   • 每个 word 从 LSB 开始发送。
   • 若字节数为奇数，最后一个 word 的高位字节被忽略。

3. 当主机返回 ACK：

   • DTOG_TX 翻转。

   • STAT_TX 设置为 10 (NAK)，端点无效。

   • CTR_TX 位被置位。

   • 软件应：

     • 读取 USB_ISTR 的 EP_ID 和 DIR 判断是哪一个端点中断。
     • 清除 CTR_TX 位。
     • 准备下一个缓冲区的数据。
     • 写入 COUNTn_TX。
     • 将 STAT_TX 设置为 11 (VALID) 重新启用端点。

⚠️ 若 STAT_TX = 10 (NAK)，则所有 IN 请求都被 NAK，应按顺序完成上述操作，否则可能错过主机立即跟随的第二个 IN 请求。

📥 OUT 与 SETUP 数据包（数据接收）

OUT 和 SETUP token 的处理方式基本一致。

1. 接收到 OUT/SETUP：

   • 若地址匹配有效端点：

     • USB 外设读取 ADDRn_RX 和 COUNTn_RX。

     • 将 ADDRn_RX 保存至内部 ADDR 寄存器。

     • COUNT 被重置。

     • 从 COUNTn_RX 中读取 BL_SIZE 和 NUM_BLOCK，初始化 BUF_COUNT（内部 16 位计数器，用于检测溢出）。

     • 接收的字节按字打包（第一个字节为 LSB）写入缓冲区。

     • 每写入一个字节：

       • BUF_COUNT 递减；
       • COUNT 递增。

2. 接收完成：

   • 校验 CRC；

   • 若无错误，发送 ACK。

   • 若 CRC 错误或其他错误（位填充、帧错误等）：

     • 错误之前的字节仍会写入缓冲区；
     • 不发送 ACK；
     • 设置 USB_ISTR.ERR；
     • 一般不需要软件干预，USB 外设会自动恢复。

3. 若端点无效：

   • 发送 NAK 或 STALL；
   • 不写入任何数据。

4. 数据存储：

   • 从 ADDRn_RX 开始写入；
   • 总长度为数据包实际字节数（含 CRC），或分配的缓冲区长度（由 BL_SIZE 和 NUM_BLOCK 决定），取小值；
   • 永远不会写出分配缓冲区外。

5. 若数据长度超出缓冲区：

   • 检测到缓冲区溢出；
   • 发送 STALL；
   • 不触发中断；
   • 传输被视为失败。

6. 正常完成时：

   • 内部 COUNT 复制回 COUNTn_RX，但保留 BL_SIZE 和 NUM_BLOCK；

   • USB_EPnR 更新如下：

     • DTOG_RX 翻转；
     • STAT_RX = 10 (NAK)；
     • CTR_RX 置位。

软件响应：

• 检查 USB_ISTR 中的 EP_ID 和 DIR；
• 根据 USB_EPnR 的 SETUP 位判断是否为 SETUP 包；
• 清除 CTR_RX；
• 读取 COUNTn_RX 获得数据长度；
• 处理接收到的数据；
• 设置 STAT_RX = 11 (VALID) 允许下一次接收。

⚠️ 若 STAT_RX = 10 (NAK)，主机会重试该 OUT 请求。上述流程必须严格按顺序执行，避免漏掉紧接的 OUT 请求通知。

🔁 控制传输

控制传输由以下三个阶段组成：

1. SETUP 阶段（始终为 OUT）；
2. 数据阶段（可选，方向相同）；
3. 状态阶段（零字节，方向相反）。

SETUP 阶段处理：

• 仅控制端点处理；

• 类似 OUT，但设置：

  • DTOG_TX = 1；
  • DTOG_RX = 0；
  • STAT_TX = STAT_RX = 10 (NAK)；

• 软件据 SETUP 内容决定后续方向（IN 或 OUT）；

• 每次 CTR_RX 时需检查 SETUP 位，以区分 SETUP 与普通 OUT；

• 若出错，必须 STALL 整个传输；

• 在数据阶段：

  • 另一方向应设置为 STALL，防止主机方向错误；

• 启用最后一个数据阶段时，需将相反方向设置为 NAK，确保状态阶段不会提前执行；

  • 控制操作成功则改为 VALID，否则 STALL。

状态阶段：

• 若为 OUT 状态阶段，需设置 EP_KIND.STATUS_OUT；

• 若主机发送非 0 数据，会触发错误；

• 处理完状态阶段：

  • 清除 STATUS_OUT；
  • STAT_RX = VALID；
  • STAT_TX = NAK；
  • 准备下一次命令。

SETUP 丢包保护：

• USB 规范规定 SETUP 必须回复 ACK，不能 NAK 或 STALL；

• 若 STAT_RX = NAK/STALL 且收到 SETUP：

  • USB 会接受该数据包并发送 ACK；

• 但如果 CTR_RX 未处理完（即上一事务未清除）：

  • 丢弃新 SETUP；
  • 不发送握手；
  • 模拟接收错误，强制主机重发。

双缓冲端点

USB标准定义的各种端点类型代表了不同的数据传输模型，描述了不同类型数据传输操作的典型需求。当需要在主机PC与USB功能之间传输大量数据时，块传输（bulk）端点是最适合的模型。这是因为主机会调度块传输事务以填满帧中所有可用带宽，从而最大化实际传输速率，前提是USB设备能够及时处理针对它的块传输事务。

如果USB设备仍在处理上一事务时，下一事务到达，它将以NAK握手回应，主机PC会重复发起相同事务，直到设备准备好处理。这会因重传占用带宽而降低实际传输速率。为此，块端点可使用专门的**“双缓冲”**功能。

启用双缓冲时，会通过数据切换序列（data toggle sequencing）来选择USB外设使用哪个缓冲区进行数据传输。它利用传输（transmission）和接收（reception）两种数据包内存区域，在每次事务成功时切换缓冲区，从而始终保持一个完整缓冲区供应用程序使用，另一缓冲区由USB外设填充。

例如，在面向“接收”双缓冲块端点的OUT事务中，当一个缓冲区正被USB主机写入新数据时，另一个缓冲区可供微控制器软件使用；对于“传输”双缓冲块端点的IN事务，也同理。

由于交换缓冲区管理需要使用全部四个缓冲区描述表位置（存放地址指针和缓冲区大小），用于实现双缓冲块端点的USB_EPnR寄存器被限制为单向使用。因此，仅需设置一个STAT位对为非“00（禁用）”的状态：

• 当启用接收的双缓冲块端点时，设置STAT_RX
• 当启用传输的双缓冲块端点时，设置STAT_TX

如果需要同时启用收发双缓冲块端点，则必须使用两个USB_EPnR寄存器。

为了充分利用双缓冲并达到最高传输速率，端点流控结构（前面章节描述过）需要修改，使端点仅在USB外设与应用软件缓冲区冲突时才切换至NAK，而不是在每次事务结束时。

当前被USB外设使用的缓冲区由与端点方向相关的DTOG位定义：

• 对于接收双缓冲块端点，是USB_EPnR寄存器的DTOG_RX（位14）
• 对于传输双缓冲块端点，是DTOG_TX（位6）

为了实现新流控机制，USB外设需要知道应用程序当前使用的是哪个缓冲区，以检测冲突。USB_EPnR寄存器有两个DTOG位，但由于双缓冲的单向约束，USB外设只使用其中一个进行数据和缓冲区切换，另一个可供应用软件用来标示其当前使用的缓冲区。这个新的缓冲区标志称为 SW_BUF。

下表说明了USB_EPnR寄存器位与DTOG/SW_BUF的对应关系（分别针对“传输”和“接收”双缓冲块端点）：

当前被USB外设使用的缓冲区由DTOG标志定义，当前被应用软件使用的缓冲区由SW_BUF标志定义。两者标志值与对应缓冲区的关系如下：

注1：端点处于NAK状态。

双缓冲块端点功能通过如下操作激活：

• 将USB_EPnR寄存器中的EP_TYPE位字段写为00，定义为块端点；
• 同一寄存器中将EP_KIND位设置为1，启用双缓冲（DBL_BUF）。

应用软件负责根据首个使用缓冲区，初始化DTOG和SW_BUF位，需注意这两个位的特殊仅切换属性。设置DBL_BUF后，首次事务结束将触发双缓冲端点的特殊流控，该流控在DBL_BUF保持有效期间对所有事务生效。

每次事务结束时，相关方向的CTR_RX或CTR_TX位在USB_EPnR寄存器被置位，同时相关的DTOG位由硬件自动切换，使USB外设缓冲区交换完全独立于软件。与普通事务不同，STAT位对不受事务结束影响，保持11（有效）。

当新事务的token包接收时，如果USB外设和应用软件使用的缓冲区相同（DTOG和SW_BUF相等），端点状态会被屏蔽为10（NAK），表明缓冲区冲突。应用软件通过响应CTR事件，清除中断标志并处理完成的事务。处理结束后，软件切换SW_BUF位（写1），通知USB外设缓冲区可用。

这样，NAK事务的数量仅受应用处理事务数据时间限制：若处理时间短于USB事务完成时间，则无重传，实际传输速率只受主机PC限制。

应用软件也可以随时覆盖双缓冲特殊流控，通过向USB_EPnR寄存器的STAT位对写入非11值强制端点状态，USB外设将始终使用编程的端点状态，而不考虑缓冲区使用情况。

当然！这是这段关于双缓冲块端点的简短摘要和关键点提炼：

双缓冲块端点简短摘要

• 块传输端点适合大量数据传输，但当设备忙时会返回NAK导致重传，降低效率。
• 双缓冲功能允许设备同时使用两个缓冲区，一个缓冲数据传输，另一个供应用处理，从而避免频繁NAK。
• 通过数据切换位（DTOG）和应用标识位（SW_BUF）管理缓冲区使用状态，保证缓冲区切换自动且高效。
• 端点状态只有在USB外设和应用软件缓冲区冲突时才切换为NAK，减少不必要的重传。
• 启用双缓冲需要设置端点类型为块传输且打开双缓冲标志。
• 软件负责初始化和管理DTOG与SW_BUF位，通知USB外设缓冲区状态。
• 应用软件可强制覆盖端点状态，灵活控制流量。

关键点

• 双缓冲避免缓冲区等待，提升USB传输效率。
• USB_EPnR寄存器管理缓冲区和状态位，单向使用限制。
• DTOG标志表示USB外设使用的缓冲区，SW_BUF表示应用使用的缓冲区。
• 只有缓冲区冲突时才发送NAK，减少重传次数。
• 应用软件需配合管理缓冲区状态，实现高效数据处理。

好的，以下是你提供内容的翻译和简短总结：

同步传输（Isochronous transfers）

USB标准支持需要固定且准确数据生产/消费频率的全速外设，这类流量称为“同步传输”（Isochronous）。典型例子有：音频采样、压缩视频流，以及所有对传输频率准确性有严格要求的采样数据。

当端点在枚举阶段被定义为同步类型时，主机会为该端点分配帧内所需的带宽，并且每帧会发送恰好一个IN或OUT数据包，取决于端点方向。为限制带宽需求，同步传输不支持失败事务的重传，因此同步事务没有握手机制，数据包后不期待也不发送ACK包。同时，同步传输不支持数据切换（data toggle），所有数据包都从DATA0 PID开始。

同步端点通过设置USB_EPnR寄存器中的EP_TYPE位为‘10’来选择；由于无握手阶段，STAT_RX/STAT_TX位对只能是‘00（禁用）’或‘11（有效）’，其他值不符合USB标准。

同步端点也使用双缓冲技术，利用“发送”和“接收”两个数据包内存区域管理缓冲区切换，以确保应用总有完整缓冲区可用，而USB外设填充另一个缓冲区。

当前被USB外设使用的内存缓冲区由端点方向相关的DTOG位确定（DTOG_RX或DTOG_TX，均在对应USB_EPnR寄存器中），具体对应关系见表171。

同步端点USB_EPnR寄存器被强制单向使用，若需同时启用接收和发送同步端点，需使用两个USB_EPnR寄存器。

应用软件负责初始化DTOG位，设置第一个使用的缓冲区。每次事务结束时，所对应端点USB_EPnR寄存器的CTR_RX或CTR_TX位被置位，且相关DTOG位由硬件切换，完成缓冲区交换，无需软件干预。

STAT位对不受事务完成影响，端点始终保持‘11（有效）’状态。尽管同步OUT传输中发生的CRC错误或缓冲区溢出被视为正常事务，并会触发CTR_RX事件，但CRC错误会设置USB_ISTR寄存器的ERR位，通知软件数据可能已损坏。

简短总结

• 同步传输适用于对传输频率要求严格的音视频等实时数据。
• 主机为同步端点分配固定带宽，每帧传输一个数据包，不支持重传和握手。
• 不使用数据切换，数据包固定用DATA0 PID。
• 同步端点使用双缓冲，应用和USB外设交替使用两个缓冲区。
• DTOG位硬件自动切换缓冲区，STAT位保持有效状态。
• CRC错误或缓冲溢出被当作正常事务，但会通知软件数据可能损坏。
• 端点寄存器USB_EPnR为单向使用，接收和发送端点需分别使用寄存器。

当然！这里是Suspend/Resume事件的翻译和简短提炼：

Suspend/Resume事件翻译

USB标准定义了一种特殊的外设状态，称为挂起（SUSPEND），此状态下设备从USB总线吸取的平均电流不得超过2.5mA。这个要求对总线供电设备非常重要，而自供电设备则不受此限制。

挂起模式时，主机通知设备在超过3毫秒内不要在USB总线上发送任何数据。正常情况下，每毫秒会发送一个SOF包，USB设备通过检测连续缺少3个SOF包来识别挂起请求，并在USB_ISTR寄存器中将SUSP位设为1，触发中断（如果使能）。

设备进入挂起后，可通过**恢复（RESUME）**序列恢复正常操作。恢复序列可由主机或设备自身启动，但总由主机终止。设备在挂起状态下也必须能检测并响应USB复位（RESET）事件。

挂起具体操作依设备而异，通常涉及降低功耗，比如：

1. 设置USB_CNTR寄存器的FSUSP位为1，激活USB挂起模式，关闭SOF包接收检测，避免重复挂起中断。
2. 减少非USB模块的静态功耗。
3. 设置USB_CNTR寄存器的LP_MODE位为1，关闭模拟USB收发器的静态功耗，同时保持其能检测恢复信号。
4. 可选择关闭外部振荡器和PLL。

当设备挂起时出现USB事件，必须启动恢复过程恢复系统时钟和USB功能，且恢复过程必须在10毫秒内完成（若为USB复位事件）。

恢复开始或复位序列会异步清除LP_MODE位。虽然这会触发WKUP中断，但因系统时钟重启延迟较长，建议恢复过程紧跟挂起过程后立即执行以缩短响应时间。为防止误触发恢复，挂起时会启用一个约70纳秒的模拟滤波器。

恢复过程应包括：

1. 可选地打开外部振荡器和PLL。
2. 清除USB_CNTR寄存器的FSUSP位。
3. 根据USB_FNR寄存器中RXDP和RXDM位的状态识别恢复事件类型（见下表）。

设备也可以在非USB事件（如鼠标移动）时发起恢复，方法是设置USB_CNTR寄存器的RESUME位为1，持续1-15毫秒后清零，恢复序列由主机完成。

注意：必须先置FSUSP位为1（挂起模式），再使用RESUME位启动恢复。

简短提炼

• **挂起（SUSPEND）**模式：设备限制功耗（≤2.5mA），由连续3个SOF包缺失检测启动。
• 挂起时减少功耗，关闭部分硬件模块，保持USB收发器能检测恢复信号。
• **恢复（RESUME）**可由主机或设备启动，但由主机终止。
• 恢复过程必须<10ms完成，需重新开启时钟和PLL，清除挂起标志。
• 通过USB_FNR寄存器RXDP/RXDM位识别恢复事件类型，处理噪声避免误唤醒。
• 设备也可通过软件控制RESUME位主动唤醒，适用于非USB唤醒事件。
• 必须先进入挂起（FSUSP=1）状态，才能启动恢复（RESUME=1）。