[Note] Ping協定

大容量輸出(Bulk-out)與控制輸出(Control-out)，適用於「Ping協定」。輸出的含意是指從主機端送往裝置端。

「Ping協定」的出發點就是防止長時間大量資料傳送完畢之際，對方竟然傳回NAK信號，要求重新送一次。如此的狀態就代表著介面被佔掉的時間，成為浪費，介面的使用效率不佳。因此，才會規範了這個協定，期待可以提升介面匯流排的使用效率。

他的機制是這樣子的：主機端在傳送64個位元組(如Control Out傳送)或是512位元組(如Bulk Out傳送)的資料到裝置端之前，先行由主機端送出「Ping封包」，觀察其回應是ACK還是NAK，用來確認裝置是否準備就緒。這個概念與網路上的Ping指令是一致的思維。

規格書中，為了詳細描繪「Ping協定」的動作，利用了狀態遷移圖的方式，對主機端的狀態遷移以及HS快速裝置的狀態遷移，有很清楚的交代。

以主機端狀態遷移圖為範例來說，當送出「Ping封包」之後，如果得到NAK的場合，表示裝置端沒有接收的空間，如果執意地將DATA0/1封包丟往裝置端，很有可能的結局就是依然得到NAK的否定確認回應。因此，圖4的主機端狀態遷移圖，顯示如果送出「Ping封包」之後，得到NAK的場合，並不會傳送「OUT封包」以及「DATA封包」，而是再度傳送「Ping封包」，重複確認。

這就是「Ping協定」的基本精神。

接著下來，利用一個具體的實際範例來闡明「Ping協定」動作的細節。

請留意，從主機端送往裝置端時，使用放大鏡來觀察其細部的話，其走過的足跡卻是，從主機端經過USB介面匯流排，到達快速裝置的控制器，再經過裝置內部的局部匯流排(Local Bus)，就可以到達讓裝置動作的韌體。其關連性是相當廣泛的。

以大容量輸出傳送(Bulk Out)來說，USB 2.0的主機端(通常是個人電腦)，通常是針對裝置端控制器內的特定端點，傳送512位元組的封包。而裝置端控制器的接收端點，一般是利用兩個512位元組的FIFO(FIFO是First In First Out的元件，通常，是作為緩衝的用途)。

當緩衝器接收完主機端送過來的資料之時，會告知裝置內部的韌體，接收封包已經備妥。如此一來內部的韌體就會藉由局部匯流排，實行將緩衝器的資料傳送到系統的記憶體之中。資料傳送完了之際，會通知控制器，那麼控制器就可以騰出緩衝器的空間來。基於這樣子的思考，HS快速裝置，如何來達到介面匯流排使用的最高效率，就是不產生NAK、NYET的情況下，「OUT封包」、「DATA 0/1封包」以及「ACK」的順序遞送。這樣子的時間，有機會是“9.5 us”的光景。

所以，對於一個工程人員來說，韌體撰寫的應答時間以及資料處理時間，該如何地最佳化，是HS快速裝置設計者，要好好下功夫的一道習題。也是重要的一個環節。