USB系列之第五章：USB描述符

所有的USB設(shè)備都有一個(gè)描述主機(jī)信息的描述符層次結(jié)構(gòu)，如設(shè)備是什么、誰制造的、它支持什么版本的USB、可以配置多少種方式、端點(diǎn)的數(shù)量及其類型等等更常見的USB描述符是

USB設(shè)備只能有一個(gè)設(shè)備描述符。設(shè)備描述符包括以下信息：設(shè)備符合的USB版本、用于加載適當(dāng)驅(qū)動(dòng)程序的產(chǎn)品和供應(yīng)商ID以及設(shè)備可能具有的配置數(shù)量。配置的數(shù)量表示要遵循多少個(gè)配置描述符分支。如果描述器使用的是自供電的配置，那么它指定了設(shè)備的數(shù)量，或者說它使用的是自供電配置的數(shù)量。當(dāng)枚舉一個(gè)設(shè)備時(shí)，主機(jī)讀取設(shè)備描述符，并可以決定啟用哪個(gè)配置。它一次只能啟用一個(gè)配置。例如，可以有高功率總線供電配置和自供電配置。如果設(shè)備插入有主電源的主機(jī)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可以選擇啟用大功率總線供電配置，使設(shè)備在不連接電源的情況下也能供電，但如果設(shè)備連接到筆記本電腦或個(gè)人事務(wù)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(shè)備。配置設(shè)置不限于功率差。每個(gè)配置都可以以相同的方式供電，并消耗相同的電流，但有不同的接口或端點(diǎn)組合。但是應(yīng)該注意的是，更改配置需要停止每個(gè)端點(diǎn)上的所有活動(dòng)。雖然USB提供了這種靈活性，但很少有設(shè)備有一個(gè)以上的配置。接口描述符可以看作是一個(gè)頭，或者將端點(diǎn)分組到一個(gè)功能組中，執(zhí)行設(shè)備的單個(gè)功能。例如，您可以擁有多功能傳真/掃描儀/打印機(jī)設(shè)備。打印機(jī)接口描述符功能可以描述打印機(jī)接口描述符的三個(gè)功能。與配置描述符不同，一次只啟用一個(gè)接口沒有限制。一個(gè)設(shè)備可以同時(shí)啟用一個(gè)或多個(gè)接口描述符。描述符有一個(gè)接口 B接口指定接口號(hào)和 平衡設(shè)置它允許界面動(dòng)態(tài)更改設(shè)置。例如，我們可以有一個(gè)有兩個(gè)接口的設(shè)備，接口一和接口二。一號(hào)接口 B接口設(shè)置為零表示它是第一個(gè)接口描述符和 平衡設(shè)置零接口2將有一個(gè) B接口設(shè)置為1表示它是第二個(gè)接口和 平衡設(shè)置為零（默認(rèn)）。然后我們可以使用另一個(gè)描述符 B接口設(shè)置為1表示它是第二個(gè)接口，但這次設(shè)置 平衡設(shè)置對(duì)于一個(gè)，指示此接口描述符可以作為另一個(gè)接口描述符2的替代設(shè)置。啟用此配置時(shí)，前兩個(gè)接口描述符 B備用設(shè)置使用等于零。但是，在操作期間，主機(jī)可以發(fā)送一個(gè)指向接口1的SetInterface請(qǐng)求，另一個(gè)設(shè)置為1，以啟用另一個(gè)接口描述符。這比有兩種配置有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^接口0傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)更改與接口1相關(guān)的端點(diǎn)設(shè)置，而不會(huì)影響接口0。每個(gè)端點(diǎn)描述符用于指定每個(gè)端點(diǎn)的傳輸類型、方向、輪詢間隔和最大數(shù)據(jù)包大小。端點(diǎn)0，默認(rèn)的控制端點(diǎn)總是被假定為控制端點(diǎn)，因此從來沒有描述符。

所有的描述符都由一種通用格式組成。第一個(gè)字節(jié)指定描述符的長(zhǎng)度，而第二個(gè)字節(jié)表示描述符的類型。如果描述符的長(zhǎng)度小于規(guī)范定義的長(zhǎng)度，則主機(jī)將忽略它。但是，如果大小大于預(yù)期，主機(jī)將忽略多余的字節(jié)，并開始在實(shí)際返回長(zhǎng)度的末尾查找下一個(gè)描述符。抵消場(chǎng)大小價(jià)值說明zero混合one數(shù)量描述符的大小（字節(jié)）oneb說明one常數(shù)描述符類型two...n描述符的參數(shù)開始

USB設(shè)備的設(shè)備描述符代表整個(gè)設(shè)備。因此，一個(gè)USB設(shè)備只能有一個(gè)設(shè)備描述符。它指定了一些有關(guān)設(shè)備的基本但重要的信息，例如支持的USB版本、最大數(shù)據(jù)包大小、供應(yīng)商和產(chǎn)品id以及設(shè)備可以具有的可能配置的數(shù)量。設(shè)備描述符的格式如下所示。抵消場(chǎng)大小價(jià)值說明zero混合one數(shù)量描述符的大?。ㄗ止?jié)）（18字節(jié)）oneb描述器one常數(shù)設(shè)備描述符（0x01）twobcdUSB公司twoBCD公司設(shè)備也符合的USB規(guī)格號(hào)。fourB設(shè)備one等級(jí)類代碼（由USB組織分配）如果等于零，則每個(gè)接口指定它自己的類代碼如果等于0xFF，則類代碼由供應(yīng)商指定。否則字段是有效的類代碼。fiveB設(shè)備子類one子類子類代碼（由USB組織分配）sixB設(shè)備協(xié)議one協(xié)議協(xié)議代碼（由USB組織分配）sevenB包裝尺寸one數(shù)量零終結(jié)點(diǎn)的最大數(shù)據(jù)包大小。有效尺寸為8、16、32、64eightID供應(yīng)商two身份證件供應(yīng)商ID（由USB組織分配）tenIDP產(chǎn)品two身份證件產(chǎn)品ID（由制造商指定）twelveBCD設(shè)備twoBCD公司設(shè)備發(fā)布號(hào)fourteen圖像制造商one索引制造商字符串描述符的索引fifteeni產(chǎn)品one索引產(chǎn)品字符串描述符索引sixteeniSerialNumber公司one索引序列號(hào)字符串描述符索引seventeenbNum配置one整數(shù)可能配置的數(shù)量

一個(gè)USB設(shè)備可以有幾種不同的配置，盡管大多數(shù)設(shè)備都很簡(jiǎn)單而且只有一種。配置描述符指定設(shè)備的供電方式、最大功耗、接口數(shù)量。因此，可以有兩種配置，一種用于設(shè)備總線供電，另一種用于電源供電。由于這是接口描述符的“頭”，因此使用不同于另一個(gè)配置的傳輸模式的一個(gè)配置也是可行的。一旦主機(jī)檢查了所有配置，主機(jī)將發(fā)送一個(gè)SetConfiguration命令，該命令的值與其中一個(gè)配置的bConfigurationValue相匹配。這用于選擇所需的配置。抵消場(chǎng)大小價(jià)值說明zero混合one數(shù)量描述符的大小（字節(jié)）oneb描述器one常數(shù)配置描述符（0x02）two總長(zhǎng)度two數(shù)量返回?cái)?shù)據(jù)的總長(zhǎng)度（字節(jié)）fourB接口one數(shù)量接口數(shù)量fiveB配置one數(shù)量值用作選擇此配置的參數(shù)sixI配置one索引描述此配置的字符串描述符的索引sevenBM屬性one位圖D7保留，設(shè)置為1。（USB 1.0總線供電）D6自供電D5遠(yuǎn)程喚醒D4..0保留，設(shè)置為0。eightB最大功率one媽媽2mA單元的最大功耗

接口描述符可以看作是一個(gè)頭，或者將端點(diǎn)分組到一個(gè)功能組中，執(zhí)行設(shè)備的單個(gè)功能。接口描述符符合以下格式，抵消場(chǎng)大小價(jià)值說明zero混合one數(shù)量描述符大?。ㄗ止?jié)）（9字節(jié)）oneb描述器one常數(shù)接口描述符（0x04）twoB接口one數(shù)量接口數(shù)量three平衡設(shè)置one數(shù)量用于選擇替代設(shè)置的值fourB點(diǎn)數(shù)one數(shù)量用于此接口的終結(jié)點(diǎn)數(shù)fiveBinterfaceclassone等級(jí)類代碼（由USB組織分配）six子類接口one子類子類代碼（由USB組織分配）sevenB接口協(xié)議one協(xié)議協(xié)議代碼（由USB組織分配）eight接口one索引字符串描述符索引

端點(diǎn)描述符用于描述端點(diǎn)0以外的端點(diǎn)。端點(diǎn)0始終被假定為控制端點(diǎn)，并且在請(qǐng)求任何描述符之前進(jìn)行配置。主機(jī)將使用這些描述符返回的信息來確定總線的帶寬需求。抵消場(chǎng)大小價(jià)值說明zero混合one數(shù)量描述符大小（字節(jié)）（7字節(jié)）oneb描述器one常數(shù)終結(jié)點(diǎn)描述符（0x05）two修改地址one終結(jié)點(diǎn)終點(diǎn)地址
位0..3b端點(diǎn)編號(hào)。位4..6b保留。設(shè)為零Bits 7 Direction 0 = Out, 1 = In (Ignored for Control Endpoints)threeBM屬性one位圖位0..1傳輸類型

位2..7被保留。如果是等時(shí)端點(diǎn)，
Bits 3..2 = Synchronisation Type (Iso Mode)

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

four包長(zhǎng)度two數(shù)量此端點(diǎn)能夠發(fā)送或接收的最大數(shù)據(jù)包大小sixB間期one數(shù)量輪詢終結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔。幀計(jì)數(shù)中的值。對(duì)批量控制終結(jié)點(diǎn)忽略（&C）。對(duì)于中斷端點(diǎn)，Isochronous必須等于1，并且字段的范圍可以是1到255。

字符串描述符提供人類可讀的信息，并且是可選的。如果不使用它們，則描述符的任何字符串索引字段都必須設(shè)置為零，表示沒有可用的字符串描述符。字符串被編碼在Unicode碼可以制作格式和產(chǎn)品來支持多種語言。字符串索引0應(yīng)返回受支持語言的列表?？梢栽谥姓业経SB語言ID的列表通用串行總線語言標(biāo)識(shí)符（LANGIDs）版本1.0抵消場(chǎng)大小價(jià)值說明zero混合one數(shù)量描述符的大?。ㄗ止?jié)）oneb描述器one常數(shù)字符串描述符（0x03）twoWLANGID[0]two數(shù)支持的語言代碼0
（例如0x0409英語-美國(guó)）four瓦朗吉德[1]two數(shù)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(shù)支持的語言代碼x（例如0x0407德語-標(biāo)準(zhǔn)）上面的字符串描述符顯示了字符串描述符0的格式。主機(jī)應(yīng)讀取此描述符以確定可用的語言。如果wIndex的語言支持發(fā)送，則獲取描述符（字符串）請(qǐng)求所有后續(xù)字符串采用以下格式，抵消場(chǎng)大小價(jià)值說明zero混合one數(shù)量描述符的大?。ㄗ止?jié)）oneb描述器one常數(shù)字符串描述符（0x03）twoB串nUnicode碼Unicode編碼字符串