USB描述符详解

一、基本概念  

  1、USB协议本身很复杂,但方便在提供了统一的接口方式,使得驱动程序在使用设备的时候,工作简化到了类似操作串行接口。

  2、USB设备可以看作提供了多个串口的设备,依据USB的规范,我们将每个串口称作端点(Endpoint),要和这个端点通信,我们就要打开到这个端点的连接,这个连接就是管道(Pipe)。

  3、打开端点之后,就可以像串口一样进行数据传输了。USB有4种不同类型的传输方式:控制传输(Control Transfer),批量传输(Bulk Transfer),中断传输(Interrupt Transfer)和实时传输(IsochTransfer)。

  4、由于一个设备可能要适应多种情况,端点的设置会有多套,以备使用。端点设置称为接口(Interface)。USB设备展现给我们能够找到的东西就是这些Interface,我们选择要用的Interface,就可以找到Endpoint,再打开Endpoint,就可以传输数据了。所以,在驱动程序开始的时候,需要记录下这些Interface。

  5、例如:OV511+的端点0是控制端点,用来设置参数以及起停设备;端点1是实时传输端点,用来传输视频。端点1有8套不同的设置,主要区别就在于一次传输的数据帧的大小,所以在USBDeviceAttach的时候,要记录这些设置到驱动程序中,后面才能够选用。

二、描述符介绍
   标准的USB设备有5种USB描述符:设备描述符,配置描述符,字符串描述符,接口描述符,端点描述符。下面详解:

1、设备描述符:一个设备只有一个设备描述符

typedef struct _USB_DEVICE_DESCRIPTOR_
{
    BYTE        bLength,
    BYTE        bDescriptorType,
    WORD      bcdUSB,
    BYTE        bDeviceClass,
    BTYE        bDeviceSubClass,
    BYTE        bDeviceProtol,
    BYTE        bMaxPacketSize0,
    WORD      idVenderI,
    WORD      idProduct,
    WORD      bcdDevice,
    BYTE        iManufacturer,
    BYTE        iProduct,
    BYTE        iSerialNumber,
    BYTE        iNumConfiguations
}USB_DEVICE_DESCRIPTOR;

bLength : 描述符大小.固定为0x12.
bDescriptorType : 设备描述符类型.固定为0x01.
bcdUSB : USB 规范发布号.表示了本设备能适用于那种协议,如2.0=0200,1.1=0110等.

bDeviceClass : 类型代码(由USB指定)。当它的值是0时,表示所有接口在配置描述符里,并且所有接口是独立的。当它的值是1到FEH时,表示不同的接口关联的。当它的值是FFH时,它是厂商自己定义的.
bDeviceSubClass : 子类型代码(由USB分配).如果bDeviceClass值是0,一定要设置为0.其它情况就跟据USB-IF组织定义的编码.
bDeviceProtocol : 协议代码(由USB分配).如果使用USB-IF组织定义的协议,就需要设置这里的值,否则直接设置为0。如果厂商自己定义的可以设置为FFH.
bMaxPacketSize0 : 端点0最大分组大小(只有8,16,32,64有效).
idVendor : 供应商ID(由USB分配).

idProduct : 产品ID(由厂商分配).由供应商ID和产品ID,就可以让操作系统加载不同的驱动程序.
bcdDevice : 设备出产编码.由厂家自行设置.

iManufacturer : 厂商描述符字符串索引.索引到对应的字符串描述符. 为0则表示没有.
iProduct : :产品描述符字符串索引.同上.
iSerialNumber : 设备序列号字符串索引.同上.
bNumConfigurations : 可能的配置数.指配置字符串的个数
2、配置描述符:配置描述符定义了设备的配置信息,一个设备可以有多个配置描述符
typedef struct _USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_
{
    BYTE      bLength,
    BYTE      bDescriptorType,
    WORD    wTotalLength,
    BYTE      bNumInterfaces,
    BYTE      bConfigurationValue,
    BYTE      iConfiguration,
    BYTE      bmAttributes,
    BYTE      MaxPower
}USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR;

bLength : 描述符大小.固定为0x09.
bDescriptorType : 配置描述符类型.固定为0x02.
wTotalLength : 返回整个数据的长度.指此配置返回的配置描述符,接口描述符以及端点描述符的全部大小.
bNumInterfaces : 配置所支持的接口数.指该配置配备的接口数量,也表示该配置下接口描述符数量.
bConfigurationValue : 作为Set Configuration的一个参数选择配置值.
iConfiguration : 用于描述该配置字符串描述符的索引.
bmAttributes : 供电模式选择.Bit4-0保留,D7:总线供电,D6:自供电,D5:远程唤醒.
MaxPower : 总线供电的USB设备的最大消耗电流.以2mA为单位.
3、接口描述符:接口描述符说明了接口所提供的配置,一个配置所拥有的接口数量通过配置描述符的bNumInterfaces决定
typedef struct _USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_
{
    BYTE      bLength,
    BYTE      bDescriptorType,
    BYTE      bInterfaceNumber,
    BYTE      bAlternateSetting,
    BYTE      bNumEndpoint,
    BYTE      bInterfaceClass,
    BYTE      bInterfaceSubClass,
    BYTE      bInterfaceProtocol,
    BYTE      iInterface
}USB_INTERFACE_DESCRIPTOR;

bLength : 描述符大小.固定为0x09.
bDescriptorType : 接口描述符类型.固定为0x04.
bInterfaceNumber: 该接口的编号.
bAlternateSetting : 用于为上一个字段选择可供替换的位置.即备用的接口描述符标号.
bNumEndpoint : 使用的端点数目.端点0除外.
bInterfaceClass : 类型代码(由USB分配).
bInterfaceSunClass : 子类型代码(由USB分配).
bInterfaceProtocol : 协议代码(由USB分配).
iInterface : 字符串描述符的索引
4、端点描述符:USB设备中的每个端点都有自己的端点描述符,由接口描述符中的bNumEndpoint决定其数量
typedef struct _USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_
{
    BYTE        bLength,
    BYTE        bDescriptorType,
    BYTE        bEndpointAddress,
    BYTE        bmAttributes,
    WORD      wMaxPacketSize,
    BYTE        bInterval
}USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR;

bLength : 描述符大小.固定为0x07.
bDescriptorType : 接口描述符类型.固定为0x05.
bEndpointType : USB设备的端点地址.Bit7,方向,对于控制端点可以忽略,1/0:IN/OUT.Bit6-4,保留.BIt3-0:端点号.
bmAttributes : 端点属性.Bit7-2,保留.BIt1-0:00控制,01同步,02批量,03中断.
wMaxPacketSize : 本端点接收或发送的最大信息包大小.
bInterval : 轮训数据传送端点的时间间隔.对于批量传送和控制传送的端点忽略.对于同步传送的端点,必须为1,对于中断传送的端点,范围为1-255.
5、字符串描述符:其中字符串描述符是可选的.如果不支持字符串描述符,其设备,配置,接口描述符内的所有字符串描述符索引都必须为0
typedef struct _USB_STRING_DESCRIPTION_
{
    BYTE      bLength,
    BYTE      bDescriptionType,
    BYTE      bString[1];
}USB_STRING_DESCRIPTION;

bLength : 描述符大小.由整个字符串的长度加上bLength和bDescriptorType的长度决定.
bDescriptorType : 接口描述符类型.固定为0x03.
bString[1] : Unicode编码字符串.

本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/alien75/archive/2009/09/30/4622319.aspx

posted on 2010-11-18 11:30 wrh 阅读(1457) 评论(0)  编辑 收藏 引用


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