USB系列之第五章：USB描述符

所有的USB设备都有一个描述主机信息的描述符层次结构，如设备是什么、谁制造的、它支持什么版本的USB、可以配置多少种方式、端点的数量及其类型等等更常见的USB描述符是

USB设备只能有一个设备描述符。设备描述符包括以下信息：设备符合的USB版本、用于加载适当驱动程序的产品和供应商ID以及设备可能具有的配置数量。配置的数量表示要遵循多少个配置描述符分支。如果描述器使用的是自供电的配置，那么它指定了设备的数量，或者说它使用的是自供电配置的数量。当枚举一个设备时，主机读取设备描述符，并可以决定启用哪个配置。它一次只能启用一个配置。例如，可以有高功率总线供电配置和自供电配置。如果设备插入有主电源的主机，设备驱动程序可以选择启用大功率总线供电配置，使设备在不连接电源的情况下也能供电，但如果设备连接到笔记本电脑或个人事务管理器，则可以启用第二种配置（自供电）将需要电源的用户插入设备。配置设置不限于功率差。每个配置都可以以相同的方式供电，并消耗相同的电流，但有不同的接口或端点组合。但是应该注意的是，更改配置需要停止每个端点上的所有活动。虽然USB提供了这种灵活性，但很少有设备有一个以上的配置。接口描述符可以看作是一个头，或者将端点分组到一个功能组中，执行设备的单个功能。例如，您可以拥有多功能传真/扫描仪/打印机设备。打印机接口描述符功能可以描述打印机接口描述符的三个功能。与配置描述符不同，一次只启用一个接口没有限制。一个设备可以同时启用一个或多个接口描述符。描述符有一个接口 B接口指定接口号和 平衡设置它允许界面动态更改设置。例如，我们可以有一个有两个接口的设备，接口一和接口二。一号接口 B接口设置为零表示它是第一个接口描述符和 平衡设置零接口2将有一个 B接口设置为1表示它是第二个接口和 平衡设置为零（默认）。然后我们可以使用另一个描述符 B接口设置为1表示它是第二个接口，但这次设置 平衡设置对于一个，指示此接口描述符可以作为另一个接口描述符2的替代设置。启用此配置时，前两个接口描述符 B备用设置使用等于零。但是，在操作期间，主机可以发送一个指向接口1的SetInterface请求，另一个设置为1，以启用另一个接口描述符。这比有两种配置有一个优势，因为我们可以通过接口0传输数据，同时更改与接口1相关的端点设置，而不会影响接口0。每个端点描述符用于指定每个端点的传输类型、方向、轮询间隔和最大数据包大小。端点0，默认的控制端点总是被假定为控制端点，因此从来没有描述符。

所有的描述符都由一种通用格式组成。第一个字节指定描述符的长度，而第二个字节表示描述符的类型。如果描述符的长度小于规范定义的长度，则主机将忽略它。但是，如果大小大于预期，主机将忽略多余的字节，并开始在实际返回长度的末尾查找下一个描述符。抵消场大小价值说明zero混合one数量描述符的大小（字节）oneb说明one常数描述符类型two...n描述符的参数开始

USB设备的设备描述符代表整个设备。因此，一个USB设备只能有一个设备描述符。它指定了一些有关设备的基本但重要的信息，例如支持的USB版本、最大数据包大小、供应商和产品id以及设备可以具有的可能配置的数量。设备描述符的格式如下所示。抵消场大小价值说明zero混合one数量描述符的大小（字节）（18字节）oneb描述器one常数设备描述符（0x01）twobcdUSB公司twoBCD公司设备也符合的USB规格号。fourB设备one等级类代码（由USB组织分配）如果等于零，则每个接口指定它自己的类代码如果等于0xFF，则类代码由供应商指定。否则字段是有效的类代码。fiveB设备子类one子类子类代码（由USB组织分配）sixB设备协议one协议协议代码（由USB组织分配）sevenB包装尺寸one数量零终结点的最大数据包大小。有效尺寸为8、16、32、64eightID供应商two身份证件供应商ID（由USB组织分配）tenIDP产品two身份证件产品ID（由制造商指定）twelveBCD设备twoBCD公司设备发布号fourteen图像制造商one索引制造商字符串描述符的索引fifteeni产品one索引产品字符串描述符索引sixteeniSerialNumber公司one索引序列号字符串描述符索引seventeenbNum配置one整数可能配置的数量

一个USB设备可以有几种不同的配置，尽管大多数设备都很简单而且只有一种。配置描述符指定设备的供电方式、最大功耗、接口数量。因此，可以有两种配置，一种用于设备总线供电，另一种用于电源供电。由于这是接口描述符的“头”，因此使用不同于另一个配置的传输模式的一个配置也是可行的。一旦主机检查了所有配置，主机将发送一个SetConfiguration命令，该命令的值与其中一个配置的bConfigurationValue相匹配。这用于选择所需的配置。抵消场大小价值说明zero混合one数量描述符的大小（字节）oneb描述器one常数配置描述符（0x02）two总长度two数量返回数据的总长度（字节）fourB接口one数量接口数量fiveB配置one数量值用作选择此配置的参数sixI配置one索引描述此配置的字符串描述符的索引sevenBM属性one位图D7保留，设置为1。（USB 1.0总线供电）D6自供电D5远程唤醒D4..0保留，设置为0。eightB最大功率one妈妈2mA单元的最大功耗

接口描述符可以看作是一个头，或者将端点分组到一个功能组中，执行设备的单个功能。接口描述符符合以下格式，抵消场大小价值说明zero混合one数量描述符大小（字节）（9字节）oneb描述器one常数接口描述符（0x04）twoB接口one数量接口数量three平衡设置one数量用于选择替代设置的值fourB点数one数量用于此接口的终结点数fiveBinterfaceclassone等级类代码（由USB组织分配）six子类接口one子类子类代码（由USB组织分配）sevenB接口协议one协议协议代码（由USB组织分配）eight接口one索引字符串描述符索引

端点描述符用于描述端点0以外的端点。端点0始终被假定为控制端点，并且在请求任何描述符之前进行配置。主机将使用这些描述符返回的信息来确定总线的带宽需求。抵消场大小价值说明zero混合one数量描述符大小（字节）（7字节）oneb描述器one常数终结点描述符（0x05）two修改地址one终结点终点地址
位0..3b端点编号。位4..6b保留。设为零Bits 7 Direction 0 = Out, 1 = In (Ignored for Control Endpoints)threeBM属性one位图位0..1传输类型

位2..7被保留。如果是等时端点，
Bits 3..2 = Synchronisation Type (Iso Mode)

Bits 5..4 = Usage Type (Iso Mode)

four包长度two数量此端点能够发送或接收的最大数据包大小sixB间期one数量轮询终结点数据传输的间隔。帧计数中的值。对批量控制终结点忽略（&C）。对于中断端点，Isochronous必须等于1，并且字段的范围可以是1到255。

字符串描述符提供人类可读的信息，并且是可选的。如果不使用它们，则描述符的任何字符串索引字段都必须设置为零，表示没有可用的字符串描述符。字符串被编码在Unicode码可以制作格式和产品来支持多种语言。字符串索引0应返回受支持语言的列表。可以在中找到USB语言ID的列表通用串行总线语言标识符（LANGIDs）版本1.0抵消场大小价值说明zero混合one数量描述符的大小（字节）oneb描述器one常数字符串描述符（0x03）twoWLANGID[0]two数支持的语言代码0
（例如0x0409英语-美国）four瓦朗吉德[1]two数支持的语言代码1（例如0x0c09英语-澳大利亚）n瓦朗吉德[x]two数支持的语言代码x（例如0x0407德语-标准）上面的字符串描述符显示了字符串描述符0的格式。主机应读取此描述符以确定可用的语言。如果wIndex的语言支持发送，则获取描述符（字符串）请求所有后续字符串采用以下格式，抵消场大小价值说明zero混合one数量描述符的大小（字节）oneb描述器one常数字符串描述符（0x03）twoB串nUnicode码Unicode编码字符串