USB描述符

• 所有的USB設備都有一個描述主機信息的描述符層次結構，如設備是什麼、誰製造的、它支持什麼版本的USB、可以配置多少種方式、端點的數量及其類型等等更常見的USB描述符是
  • 設備描述符
  • 配置描述符
  • 介面描述符
  • 終結點描述符
  • 字元串描述符
• USB設備只能有一個設備描述符。設備描述符包括以下信息：設備符合的USB版本、用於載入適當驅動程序的產品和供應商ID以及設備可能具有的配置數量。配置的數量表示要遵循多少個配置描述符分支。如果描述器使用的是自供電的配置，那麼它指定了設備的數量，或者說它使用的是自供電配置的數量。當枚舉一個設備時，主機讀取設備描述符，並可以決定啟用哪個配置。它一次只能啟用一個配置。例如，可以有高功率匯流排供電配置和自供電配置。如果設備插入有主電源的主機，設備驅動程序可以選擇啟用大功率匯流排供電配置，使設備在不連接電源的情況下也能供電，但如果設備連接到筆記本電腦或個人事務管理器，則可以啟用第二種配置（自供電）將需要電源的用戶插入設備。配置設置不限於功率差。每個配置都可以以相同的方式供電，並消耗相同的電流，但有不同的介面或端點組合。但是應該注意的是，更改配置需要停止每個端點上的所有活動。雖然USB提供了這種靈活性，但很少有設備有一個以上的配置。介面描述符可以看作是一個頭，或者將端點分組到一個功能組中，執行設備的單個功能。例如，您可以擁有多功能傳真/掃描儀/印表機設備。印表機介面描述符功能可以描述印表機介面描述符的三個功能。與配置描述符不同，一次只啟用一個介面沒有限制。一個設備可以同時啟用一個或多個介面描述符。描述符有一個介面 B介面指定介面號和 平衡設置它允許界面動態更改設置。例如，我們可以有一個有兩個介面的設備，介面一和介面二。一號介面 B介面設置為零表示它是第一個介面描述符和 平衡設置零介面2將有一個 B介面設置為1表示它是第二個介面和 平衡設置為零（默認）。然後我們可以使用另一個描述符 B介面設置為1表示它是第二個介面，但這次設置 平衡設置對於一個，指示此介面描述符可以作為另一個介面描述符2的替代設置。啟用此配置時，前兩個介面描述符 B備用設置使用等於零。但是，在操作期間，主機可以發送一個指向介面1的SetInterface請求，另一個設置為1，以啟用另一個介面描述符。這比有兩種配置有一個優勢，因為我們可以通過介面0傳輸數據，同時更改與介面1相關的端點設置，而不會影響介面0。每個端點描述符用於指定每個端點的傳輸類型、方向、輪詢間隔和最大數據包大小。端點0，默認的控制端點總是被假定為控制端點，因此從來沒有描述符。

USB描述符的組成

• 所有的描述符都由一種通用格式組成。第一個位元組指定描述符的長度，而第二個位元組表示描述符的類型。如果描述符的長度小於規範定義的長度，則主機將忽略它。但是，如果大小大於預期，主機將忽略多餘的位元組，並開始在實際返回長度的末尾查找下一個描述符。抵消場大小价值說明zero混合one數量描述符的大小（位元組）oneb說明one常數描述符類型two…n描述符的參數開始

設備描述符

• USB設備的設備描述符代表整個設備。因此，一個USB設備只能有一個設備描述符。它指定了一些有關設備的基本但重要的信息，例如支持的USB版本、最大數據包大小、供應商和產品id以及設備可以具有的可能配置的數量。設備描述符的格式如下所示。抵消場大小价值說明zero混合one數量描述符的大小（位元組）（18位元組）oneb描述器one常數設備描述符（0x01）twobcdUSB公司twoBCD公司設備也符合的USB規格號。fourB設備one等級類代碼（由USB組織分配）如果等於零，則每個介面指定它自己的類代碼如果等於0xFF，則類代碼由供應商指定。否則欄位是有效的類代碼。fiveB設備子類one子類子類代碼（由USB組織分配）sixB設備協議one協議協議代碼（由USB組織分配）sevenB包裝尺寸one數量零終結點的最大數據包大小。有效尺寸為8、16、32、64eightID供應商two身份證件供應商ID（由USB組織分配）tenIDP產品two身份證件產品ID（由製造商指定）twelveBCD設備twoBCD公司設備發布號fourteen圖像製造商one索引製造商字元串描述符的索引fifteeni產品one索引產品字元串描述符索引sixteeniSerialNumber公司one索引序列號字元串描述符索引seventeenbNum配置one整數可能配置的數量
  • 這個 bcdUSB公司欄位報告設備支持的最高版本的USB。該值採用二進位編碼的十進位格式，格式為0xJJMN，其中JJ是主版本號，M是次要版本號，N是次次要版本號。e、 g.USB 2.0報告為0x0200，USB 1.1報告為0x0110，USB 1.0報告為0x0100。
  • 這個 b設備類，b設備子類和 B設備協議由操作系統用於為您的設備查找類驅動程序。通常只有bDeviceClass在設備級別設置。大多數類規範選擇在介面級別標識自己，結果將bDeviceClass設置為0x00。這允許一個設備支持多個類。
  • 這個 B包裝尺寸欄位報告端點0的最大數據包大小。所有設備都必須支持終結點零。
  • 這個 ID供應商和 IDP產品由操作系統用於為您的設備查找驅動程序。供應商ID由USB-IF .
  • 這個BCD設備具有與bcdUSB相同的格式，並用於提供設備版本號。此值由開發人員指定。
  • 存在三個字元串描述符來提供製造商、產品和序列號的詳細信息。不需要有字元串描述符。如果不存在字元串描述符，則應使用零索引。
  • bNum配置定義設備在其當前速度下支持的配置數。

配置描述符

• 一個USB設備可以有幾種不同的配置，儘管大多數設備都很簡單而且只有一種。配置描述符指定設備的供電方式、最大功耗、介面數量。因此，可以有兩種配置，一種用於設備匯流排供電，另一種用於電源供電。由於這是介面描述符的「頭」，因此使用不同於另一個配置的傳輸模式的一個配置也是可行的。一旦主機檢查了所有配置，主機將發送一個SetConfiguration命令，該命令的值與其中一個配置的bConfigurationValue相匹配。這用於選擇所需的配置。抵消場大小价值說明zero混合one數量描述符的大小（位元組）oneb描述器one常數配置描述符（0x02）two總長度two數量返回數據的總長度（位元組）fourB介面one數量介面數量fiveB配置one數量值用作選擇此配置的參數sixI配置one索引描述此配置的字元串描述符的索引sevenBM屬性one點陣圖D7保留，設置為1。（USB 1.0匯流排供電）D6自供電D5遠程喚醒D4..0保留，設置為0。eightB最大功率one媽媽2mA單元的最大功耗
  • 讀取配置描述符時，它返回整個配置層次結構，其中包括所有相關介面和端點描述符。這個 總長度欄位反映層次結構中的位元組數。
  • B介面指定此配置的介面數
  • B配置由SetConfiguration請求用於選擇此配置。
  • I配置是以人類可讀形式描述配置的字元串描述符的索引。
  • BM屬性指定配置的電源參數。如果設備是自供電的，則設置為D6。位D7在usb1.0中用於表示匯流排供電的設備，但現在由bMaxPower完成。如果設備使用來自匯流排的任何電源，無論它是作為匯流排供電設備還是作為自供電設備，它都必須以bMaxPower報告其功耗。設備還可以支持遠程喚醒，允許設備在主機處於掛起狀態時喚醒主機。
  • B最大功率定義設備將從匯流排消耗的最大功率。這是以2mA為單位的，因此可以指定最大約500mA。該規範允許大功率匯流排供電設備從VBU中的電流不超過500mA。如果設備失去外部電源，則其消耗的電量不得超過bMaxPower中指示的值。如果沒有外部電源，它將無法執行任何操作。

介面描述符

• 介面描述符可以看作是一個頭，或者將端點分組到一個功能組中，執行設備的單個功能。介面描述符符合以下格式，抵消場大小价值說明zero混合one數量描述符大小（位元組）（9位元組）oneb描述器one常數介面描述符（0x04）twoB介面one數量介面數量three平衡設置one數量用於選擇替代設置的值fourB點數one數量用於此介面的終結點數fiveBinterfaceclassone等級類代碼（由USB組織分配）six子類介面one子類子類代碼（由USB組織分配）sevenB介面協議one協議協議代碼（由USB組織分配）eight介面one索引字元串描述符索引
  • B介面指示介面描述符的索引。它應該從零開始，並且每增加一個新的介面描述符。
  • 平衡設置可用於指定替代介面. 這些可選介面可以用設置介面請求
  • B點數指示介面使用的終結點數。此值應排除端點0，並用於指示要遵循的端點描述符的數量。
  • BinInterfaceClass，BinInterfaceSubclass和 B介面協議可用於指定支持的類（例如HID、通信、大容量存儲等），這允許許多設備使用類驅動程序，從而避免為設備編寫特定的驅動程序。
  • 介面允許介面的字元串描述。

終結點描述符

• 端點描述符用於描述端點0以外的端點。端點0始終被假定為控制端點，並且在請求任何描述符之前進行配置。主機將使用這些描述符返回的信息來確定匯流排的帶寬需求。抵消場大小价值說明zero混合one數量描述符大小（位元組）（7位元組）oneb描述器one常數終結點描述符（0x05）two修改地址one終結點終點地址
  位0..3b端點編號。位4..6b保留。設為零Bits 7 Direction 0 = Out, 1 = In (Ignored for Control Endpoints)threeBM屬性one點陣圖位0..1傳輸類型
  • 00 = Control
    01 = Isochronous10 = Bulk11 = Interrupt
• 位2..7被保留。如果是等時端點，
  Bits 3..2 = Synchronisation Type (Iso Mode)
  • 00 = No Synchonisation
    01 = Asynchronous10 = Adaptive11 = Synchronous
• Bits 5..4 = Usage Type (Iso Mode)
  • 00 = Data Endpoint
    01 = Feedback Endpoint10 = Explicit Feedback Data Endpoint11 = Reserved
• four包長度two數量此端點能夠發送或接收的最大數據包大小sixB間期one數量輪詢終結點數據傳輸的間隔。幀計數中的值。對批量控制終結點忽略（&C）。對於中斷端點，Isochronous必須等於1，並且欄位的範圍可以是1到255。
  • 修改地址指示此描述符描述的端點。
  • BM屬性指定傳輸類型。這可以是控制 ,中斷 ,等時或批量傳輸. 如果指定了同步端點，則可以選擇其他屬性，例如同步和使用類型。
  • 包長度指示此終結點的最大負載大小。
  • B間期用於指定某些傳輸的輪詢間隔。單位以幀表示，因此對於低速/全速設備，這等於1ms，對於高速設備等於125us。

字元串描述符

• 字元串描述符提供人類可讀的信息，並且是可選的。如果不使用它們，則描述符的任何字元串索引欄位都必須設置為零，表示沒有可用的字元串描述符。字元串被編碼在Unicode碼可以製作格式和產品來支持多種語言。字元串索引0應返回受支持語言的列表。可以在中找到USB語言ID的列表通用串列匯流排語言標識符（LANGIDs）版本1.0抵消場大小价值說明zero混合one數量描述符的大小（位元組）oneb描述器one常數字元串描述符（0x03）twoWLANGID[0]two數支持的語言代碼0
  （例如0x0409英語-美國）four瓦朗吉德[1]two數支持的語言代碼1（例如0x0c09英語-澳大利亞）n瓦朗吉德[x]two數支持的語言代碼x（例如0x0407德語-標準）上面的字元串描述符顯示了字元串描述符0的格式。主機應讀取此描述符以確定可用的語言。如果wIndex的語言支持發送，則獲取描述符（字元串）請求所有後續字元串採用以下格式，抵消場大小价值說明zero混合one數量描述符的大小（位元組）oneb描述器one常數字元串描述符（0x03）twoB串nUnicode碼Unicode編碼字元串