usb-descriptor(一 )

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于 2016-12-29 17:29:50 发布

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weiwei_xiaoyu/article/details/53926276

本文介绍了USB设备描述符的种类和结构，包括设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符和字符串描述符。详细解释了每种描述符的作用及数据结构，并提供了鼠标和硬盘描述符实例。

USB协议为USB设备定义了一套描述设备功能和属性的有固定结构的描述符，包括标准的描述符:
1. 设备描述符
2. 配置描述符
3. 接口描述符
4. 端点描述符
5. 字符串描述符
6. 百标准描述符，如类描述符。
USB设备通过这些描述符向USB主机汇报设备的各种各样属性，主机通过对这些描述符的访问对设备进行类型识别、配置并为其提供相应的客户端驱动程序。

　　USB设备通过描述符反映自己的设备特性。USB描述符是由特定格式排列的一组数据结构组成。

　　在USB设备枚举过程中，主机端的协义软件需要解析从USB设备读取的所有描述符信息。在USB主向设备发送读取描述符的请求后，USB设备将所有的描述符以连续的数据流方式传输给USB主机。主机从第一个读到的字符开始，根据双方规定好的数据格式，顺序地解析读到的数据流。

　　USB描述符包含标准描述符、类描述符和厂商特定描述３种形式。任何一种设备必须USB标准描述符（队字符串描述符可选外）。

　　在USB1.X中，规定了5种标准描述符：设备描述符（Device Descriptor)、配置描述符（Configuration Descriptor）、接口描述符（Interface Descriptor）、端点描述符（Endpoint Descriptor）和字符串描述符（String Descriptor）。

　　每个USB设备只有一个设备描述符，而一个设备中可包含一个或多个配置描述符，即USB设备可以有多种配置。设备的每一个配置中又可以包含一个或多个接口描述符，即USB设备可以支持多种功能（接口），接口的特性通过描述符提供。

　　在USB主机访问USB设备的描述符时，USB设备依照设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符顺序将所有描述符传给主机。一设备至少要包含设备描述符、配置描述符和接口描述符，如果USB设备没有端点描述符，则它仅仅用默认管道与主机进行数据传输。

设备描述符

　　设备描述符给出了USB设备的一般信息，包括对设备及在设备配置中起全程作用的信息，包括制造商标识号ID、产品序列号、所属设备类号、默认端点的最大包长度和配置描述符的个数等。一个USB设备必须有且仅有一个设备描述符。设备描述符是设备连接到总线上时USB主机所读取的第一个描述符，它包含了14个字段，结构如下：

偏移量	域	大小	值	描述
0	bLength	1	数字	此描述表的字节数
1	bDecriptorType	1	常量	描述符的类型（此处应为0x01，即设备描述符）
2	bcdUSB	2	BCD码	此设备与描述表兼容的USB设备说明版本号（BCD 码）
4	bDeviceClass	1	类	设备类码：如果此域的值为0则一个设置下每个接口指出它自己的类，各个接口各自独立工作。如果此域的值处于1~FEH之间，则设备在不同的接口上支持不同的类。并这些接口可能不能独立工作。此值指出了这些接口集体的类定义。如果此域设为FFH，则此设备的类由厂商定义。
5	bDeviceSubClass	1	子类	子类挖码这些码值的具体含义根据bDeviceClass 域来看。如bDeviceClass 域为零，此域也须为零如bDeviceClass 域为FFH，此域的所有值保留。
6	bDevicePortocol	1	协议	协议码这些码的值视bDeviceClass 和 bDeviceSubClass 的值而定。如果设备支持设备类相关的协议，此码标志了设备类的值。如果此域的值为零，则此设备不支持设备类相关的协议，然而，可能它的接口支持设备类相关的协议。如果此域的值为FFH，此设备使用厂商定义的协议。
7	bMaxPacketSize0	1	数字	端点0的最大包大小（仅8,16,32,64 为合法值）
8	idVendor	2	ID	厂商标志（由USB-IF组织赋值）
10	idProduct	2	ID	产品标志（由厂商赋值）
12	bcdDevice	2	BCD 码	设备发行号（BCD 码）
14	iManufacturer	1	索引	描述厂商信息的字符串描述符的索引值。
15	iProduct	1	索引	描述产品信息的字串描述符的索引值。
16	iSerialNumber	1	索引	描述设备序列号信息的字串描述符的索引值。
17	bNumConfigurations	1	数字	可能的配置描述符数目

其中bDescriptorType为描述符的类型，其含义可查下表（此表也适用于标准命令Get_Descriptor中wValue域高字节的取值含义）：

表5、USB描述符的类型值

类型	描述符	描述符值
标准描述符	设备描述符（Device Descriptor)	0x01
	配置描述符（Configuration Descriptor）	0x02
	字符串描述符（String Descriptor）	0x03
	接口描述符（Interface Descriptor）	0x04
	端点描述符（EndPont Descriptor）	0x05
类描述符	集线器类描述符（Hub Descriptor）	0x29
类描述符	人机接口类描述符（HID）	0x21
厂商定义的描述符		0xFF

设备类代码bDeviceClass可查下表：

表6、设备的类别（bDeviceClass）

值（十进制）	值（十六进制）	说明
0	0x00	接口描述符中提供类的值
2	0x02	通信类
9	0x09	集线器类
220	0xDC	用于诊断用途的设备类
224	0xE0	无线通信设备类
255	0xFF	厂商定义的设备类

下表列出了一个USB鼠标的设备描述符的例子，供大家分析一下：

表7、一种鼠标的设备描述符示例

字段	描述符值（十六制）
bLength	0x12
bDecriptorType	0x01
bcdUSB	x0110
DeviceClass	0x00
bDeviceSubClass	0x00
bDevicePortocol	0x00
bMaxPacketSize0	0x08
idVendor	0x045E(Microsoft Corporation）
idProduct	0x0047
bcdDevice	0x300
iManufacturer	0x01
iProduct	0x03
iSerialNumber	0x00
bNumConfigurations	0x01

2、配置描述符

　　配置描述符中包括了描述符的长度（属于此描述符的所有接口描述符和端点描述符的长度的和）、供电方式（自供电/总线供电）、最大耗电量等。主果主机发出USB标准命令Get_Descriptor要求得到设备的某个配置描述符，那么除了此配置描述符以外，此配置包含的所有接口描述符与端点描述符都将提供给USB主机。

表8、USB配置描述符的结构

偏移量	域	大小	值	描述
0	bLength	1	数字	此描述表的字节数长度。
1	bDescriptorType	1	常量	配置描述表类型（此处为0x02）
2	wTotalLength	2	数字	此配置信息的总长（包括配置，接口，端点和设备类及厂商定义的描述符）
4	bNumInterfaces	1	数字	此配置所支持的接口个数
5	bCongfigurationValue	1	数字	在SetConfiguration（）请求中用作参数来选定此配置。
6	iConfiguration	1	索引	描述此配置的字串描述表索引
7	bmAttributes	1	位图	配置特性： D7：保留（设为一） D6：自给电源 D5：远程唤醒 D4..0：保留（设为一）
8	MaxPower	1	mA	在此配置下的总线电源耗费量。以 2mA 为一个单位。