[USB协议]USB-HID连接过程

建立 USB HID（Human Interface Device）连接的步骤涉及多个阶段，包括设备连接、设备描述符请求、配置、接口和端点设置，以及 HID 特定描述符和报告的处理。以下是建立 USB HID 连接的详细步骤：

1. 设备连接

当 HID 设备（如键盘、鼠标）连接到 USB 主机（如计算机）时，主机会检测到设备的连接并为其分配一个唯一的地址。

2. 获取设备描述符

主机通过控制传输请求设备描述符：

• 请求设备描述符:
  • 主机发送 GET_DESCRIPTOR 请求，类型为 DEVICE_DESCRIPTOR。
  • 设备响应包含基本信息，如 USB 版本号、设备类、供应商 ID（VID）、产品 ID（PID）等。

3. 获取配置描述符

主机请求设备的配置描述符：

• 请求配置描述符:
  • 主机发送 GET_DESCRIPTOR 请求，类型为 CONFIGURATION_DESCRIPTOR。
  • 设备响应包含配置描述符、接口描述符和端点描述符的集合。

4. 解析接口描述符

主机解析配置描述符中的接口描述符，找到 HID 接口：

• 找到 HID 接口:
  • 接口描述符中的 bInterfaceClass 字段为 0x03，表示 HID 设备。

5. 获取 HID 描述符

主机请求 HID 描述符：

• 请求 HID 描述符:
  • 主机发送 GET_DESCRIPTOR 请求，类型为 HID_DESCRIPTOR（0x21）。
  • 设备响应包含 HID 描述符，包括 HID 版本、国家代码、报告描述符长度等。

6. 获取报告描述符

主机请求 HID 报告描述符：

• 请求报告描述符:
  • 主机发送 GET_DESCRIPTOR 请求，类型为 REPORT_DESCRIPTOR（0x22）。
  • 设备响应包含报告描述符，定义了设备的输入、输出和特征报告格式。

7. 设置配置

主机为设备设置配置：

• 设置配置:
  • 主机发送 SET_CONFIGURATION 请求，选择一个配置（通常是配置描述符中的一个）。

8. 启动数据传输

主机和设备准备好之后，数据传输开始：

• 中断传输:
  • HID 设备通常使用中断端点进行数据传输。
  • 主机周期性地轮询设备，读取输入报告或发送输出报告。

9. 处理 HID 报告

主机解析 HID 报告描述符并处理数据：

• 解析报告:
  • 根据报告描述符，主机解析从设备接收到的输入报告。
  • 主机也可以根据报告描述符格式发送输出报告到设备。