在USB（通用串行总线）通信中，Token包（令牌包）是非常重要的控制包，用于启动事务并指定数据传输的方向、设备地址和端点。本文将对Token包进行详细解析，包括其结构和具体作用。

一、Token包的结构

Token包的结构如下：

同步字段（Sync）：8位，用于同步接收方的时钟。

PID（Packet ID）：8位，标识包的类型。对于Token包，PID可以是OUT、IN或SETUP。

地址字段（Address）：7位，标识目标设备的地址。

端点字段（Endpoint）：4位，标识目标设备的端点。

CRC5（Cyclic Redundancy Check）：5位，用于校验Token包的完整性和正确性。

二、PID字段

PID字段用于标识Token包的类型，主要有以下几种：

OUT：表示主机向设备发送数据。

IN：表示主机请求从设备读取数据。

SETUP：用于控制传输，通常用于设置设备的状态或请求设备的状态。

三、具体作用

Token包的主要作用是启动USB事务，并提供必要的控制信息。具体来说，Token包有以下几种用途：

1、启动事务

OUT Token包：主机发送OUT Token包，表示主机即将向设备发送数据。设备接收到OUT Token包后，会准备接收数据。

IN Token包：主机发送IN Token包，表示主机请求从设备读取数据。设备接收到IN Token包后，会准备发送数据。

SETUP Token包：主机发送SETUP Token包，用于控制传输，通常用于设置设备的状态或请求设备的状态。设备接收到SETUP Token包后，会准备接收后续的控制数据。

2、指定设备地址

地址字段：7位的地址字段用于标识目标设备的地址。每个USB设备在连接到主机时都会被分配一个唯一的地址（0到127）。主机通过这个地址字段指定要与哪个设备进行通信。

3、指定端点

端点字段：4位的端点字段用于标识目标设备的端点。每个USB设备可以有多个端点，每个端点负责不同的数据传输任务。主机通过这个端点字段指定要与设备的哪个端点进行通信。

4、校验完整性

CRC5：5位的CRC5字段用于校验Token包的完整性和正确性。接收方在接收到Token包后，会计算CRC5校验码并与包中的CRC5字段进行比较，如果一致则表示包没有错误，否则表示包有错误。

四、Token包的传输过程

以下是一个典型的USB事务的传输过程，展示了Token包的具体作用：

主机发送Token包：OUT Token包：主机发送OUT Token包，指定目标设备的地址和端点。

同步字段：8位

PID：0100（OUT）

地址字段：7位

端点字段：4位

CRC5：5位

设备响应：

设备接收到OUT Token包后，准备接收数据。

主机发送Data包：

主机发送Data包，包含实际的数据。

同步字段：8位

PID：0000（DATA0）或0001（DATA1）

数据字段：0到1023字节

CRC16：16位

设备发送Handshake包：

设备接收到Data包后，发送Handshake包确认数据的接收状态。

同步字段：8位

PID：0010（ACK）、0101（NAK）、0111（STALL）或1011（NYET）

Token包在USB通信中起着至关重要的作用，用于启动事务、指定设备地址和端点、以及校验包的完整性。通过理解Token包的结构和具体作用，可以更好地设计和调试USB设备。