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usb命令格式、描述符详解

归档日期:04-17       文本归类:端点编码      文章编辑:爱尚语录

  在USB规范里,对命令一词提供的单词为“Request”,但这里为了更好的理解主机与设备之间的主从关系,将它定义成“命令”。

  不同的命令虽然有不同的数据和使用目的,但所有的USB命令结构是一样的。下表所示为USB命令的结构:

  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,包括标准的描述符即设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符和字符串描述 符,还有百标准描述符,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)。

  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:

  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。

  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):

  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。

  一个既用总线电源又有自给电源的设备会在MaxPower域指出需要从总线为一。运行时期的实际电源模式可由GetStatus(DEVICE) 请求得到。

  配置描述符中包含了一个或多个接口描述符,这里的“接口”并不是指物理存在的接口,在这里把它称之为“功能”更易理解些,例如一个设备既有录音的功能又有扬声器的功能,则这个设备至少就有两个“接口”。

  如果一个配置描述符不止支持一个接口描述符,并且每个接口描述符都有一个或多个端点描述符,那么在响应USB主机的配置描述符命令时,USB设备的端点 描述符总是紧跟着相关的接口描述符后面,作为配置描述符的一部分被返回。接口描述符不可直接用Set_Descriptor和 Get_Descriptor来存取。

  协议码:bInterfaceClass 和bInterfaceSubClass 域的值而定.如果一个接口支持设备类相关的请求此域的值指出了设备类说明中所定义的协议.

  端点是设备与主机之间进行数据传输的逻辑接口,除配置使用的端点0(控制端点,一般一个设备只有一个控制端点)为双向端口外,其它均为单向。端点描述符描述了数据的传输类型、传输方向、数据包大小和端点号(也可称为端点地址)等。

  除了描述符中描述的端点外,每个设备必须要有一个默认的控制型端点,地址为0,它的数据传输为双向,而且没有专门的描述符,只是在设备描述符中定义了它的最大包长度。主机通过此端点向设备发送命令,获得设备的各种描述符的信息,并通过它来配置设备。

  主机请示得到某个字符串描述符时一般分成两步:首先主机向设备发出USB标准命令Get_Descriptor,其中所使用的字符串的索引值为0,设备返回一个字符串描述符,此描述符的结构如下

  该字符串描述符双字节的语言ID的数组,wLANGID[0]~wLANGID[x]指明了设备支持的语言,具体含义可查看

  表15、Unicode字符串描述符(响应主机请求时真正表示字符串编码的字符串描述符)

  bString域为设备实际返回的以UNICODE编码的字符串流,我们在编写设备端硬件驱动的时候需要将字符串转换为UNICODE编码,您可以通过一些UNICODE转换工具进行转换。这里推荐由

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