USB描述符作用以及层次结构

USB描述符作用以及层次结构

USB是通过USB描述符来对USB设备进行属性的说明，包括使用的协议、接口数目、端点和传输方式等等。当USB设备插入主机后，主机要对其进行总线枚举，配置该设备所需的驱动等信息。主机通过标准请求Get Descriptor来读取USB的描述符，从而得到设备的相关信息，根据这些信息，然后建立通信。因此说，只有正确设置USB的描述符，才能使USB设备正常的工作起来。

标准的USB设备有5种USB描述符，分别为设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符和字符串描述符。每一个USB设备都有一个设备描述符。而每一个设备描述符有一个默认的配置描述符，配置描述符主要定义了USB设备的功能，如果USB支持多个功能，那样就需要为每个功能定义一个配置。但是同一时刻只有一个配置可用。一个配置支持至少一个接口。接口只要定义了实现功能的硬件的集合。每一个能够与USB实现数据交换的硬件叫做端点。也就是说接口是端口的集合。字符串描述符是一个连续的数字。

下图显示了USB描述符的层次结构：

下面我们对每一种描述符的结构进行详细的介绍。

l        设备描述符

typedef __packed struct _USB_DEVICE_DESCRIPTOR

{

    byte      bLength;                         //the length of descriptor = 12H

    byte      bDescriptorType;       // the type of descriptor = 01H

    word     bcdUSB;                         // the number of USB programming issue

    byte      bDeviceClass;               // types code

    byte      bDeviceSubClass;        // subtypes code

    byte      bDeviceProtocol;          // the code of protocol

    byte      bMaxPacketSize0;       // the max group of endpoint 0

    word     idVendor;                        // the ID of vendor

    word     idProduct;                       // the ID of product

    word     bcdDevice;                     // the number of device as leaving factory

    byte      iManufacturer;                // the index of the manufacturer descriptor

    byte      iProduct;                         // the index of the product descriptor

    byte      iSerialNumber;              //the index of number of sequence

    byte      bNumConfigurations;    // the number of maybe confabulated

}

USB_DEVICE_DESCRIPTOR, *PUSB_DEVICE_DESCRIPTOR;

 

l        配置描述符

typedef __packed struct _USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR

{

    byte      bLength;                         // the length of descriptor = 09H

    byte      bDescriptorType;          // the type of descriptor

    word     wTotalLength;            // the length of the data, including the

                                                     // entire configuration.

    byte      bNumInterfaces;            // 配置所支持的接口数

    byte      bConfigurationValue;    // as a choice of set configuration parameter

    byte      iConfiguration;             // the index of string describing the configuration

    byte      bmAttributes;             // 配置特性

                           // D7：总线供电

                           // D6：自供电

                           // D5：远程唤醒

                           // D4…0：保留

    byte      MaxPower;         // 当设备完全可以操作时，总线供电的USB设备的最

 // 大消耗电流，以2MA为单位

}

USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR, *PUSB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR;

 

l       接口描述符

typedef __packed struct _USB_INTERFACE_DESCRIPTOR

{

    byte      bLength;                  // 描述符大小 = 09H

    byte      bDescriptorType;    // 接口描述符类型 = 04H

    byte      bInterfaceNumber;   // 接口的编号

    byte      bAlternateSetting;   // 用于为上一个字段悬着可供替换的设置

    byte      bNumEndpoints;    // 使用的端点数目（0端点除外）

    byte      bInterfaceClass;     // 类型代码（由USB分配）

    byte      bInterfaceSubClass;  // 子类型代码（由USB分配）

    byte      bInterfaceProtocol;   // 协议代码（由USB分配）

    byte      iInterface;           // 字符串描述符的索引

}

USB_INTERFACE_DESCRIPTOR, *PUSB_INTERFACE_DESCRIPTOR;

 

l        端点描述符

typedef __packed struct _USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR

{

    byte      bLength;             //描述符大小 = 07H

    byte      bDescriptorType;      //端点描述符类型 = 05H

    byte      bEndpointAddress;    //USB端点地址：bit 0…3 端点号

                                               // bit 4…6 保留

                                               // bit 7 方向控制 0：OUT 1：IN

byte       bmAttributes;      // 端点属性

                                          // bit 0…1

                                          // 00：控制  01：同步

                                         // 02：批量  03：中断

    word     wMaxPacketSize;   // 本端点接受或发送的最大信息包的大小

  byte       bInterval;     // 轮询数据传送端点的时间间隔

                    //对于批量传送的端点以及控制传送的端点忽略

                    //对于同步传送的端点此域必须为1

                    //对于中断传送的端点，此域值的范围为1~255

}

USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR, *PUSB_ENDPOINT_DESCRIPTOR;

 

l        字符串描述符

typedef __packed struct _USB_STRING_DESCRIPTOR

{

    byte       bLength;              // 描述符大小

    byte       bDescriptorType;      // 描述符类型

    byte       bString[1];             // 字符串长度

}

USB_STRING_DESCRIPTOR, *PUSB_STRING_DESCRIPTOR;