USB：设备描述符和枚举过程

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Vinson001 2022-03-07 16:41:13 ©著作权

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hello 今天继续整理 USB 设备描述符信息，简单了解，什么是设备描述符，以及为什么要有描述符

1. USB 设备逻辑组织

USB 设备逻辑组织如下。一个设备可能有若干配置，一个配置下有若干接口，一个接口下又有若干端点。

设备：是指整个USB设备，有唯一的PID/VID信息。
配置：

设备功能组合，但同时还定义了设备的电气特性。一个设备可以有多个配置，但同时只能有一个配置生效，在设备枚举后由主机进行选择。
配置由接口组成，一个配置可以有多个接口
绝大数USB设备有且只有一个配置。

接口：
每一个接口代表一个具体的功能/USB子类，是设备驱动控制的对象。
接口包括端点，0端点所有接口共用。端点：
USB 数据传输的起点/终点，USB 数据必须在端点流动
定义了数据传输方式，包括USB数据包最大字节数、传输模式等。

对应的也有设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符。

USB：设备描述符和枚举过程_描述符

2. USB 描述符信息

USB 描述符大致可以分为标准描述符和类描述符，标准描述符是所有类设备通用的和USB逻辑组织对应。类描述符和USB子类对应，描述特定的子类协议。

USB：设备描述符和枚举过程_字符串_02

标准描述符：

设备描述符：描述USB设备，一个USB设备有且仅有一个设备描述符
配置描述符：描述配置信息。要点是从属接口和电气特性
接口描述符：描述接口信息。要点是从属端点和子类协议
端点描述符：描述端点信息，要点是传输方式。
字符串描述符：作为其他描述符的补充，定义字符串。

描述符，描述的是usb 设备信息，以及支持的各类功能协议，主要给主机使用，正确的配置了设备信息，usb 主机才能成功枚举，并建立通信。

设备描述符

struct usb_device_descriptor {
 __u8  bLength; /* 设备描述符大小，固定为0x12,即18字节*/
 __u8  bDescriptorType /* 描述符类型编号，固定为0x01*/;

 __le16 bcdUSB;         /* USB 版本号：1.1 - 0110，2.0 - 0200 */
 __u8  bDeviceClass;   /* USB 官方分配的设备类代码， 0x01~0xfe为标准类设备，0xff 为厂商自定义类型，0x00 不在设备描述符中定义 */
 __u8  bDeviceSubClass /* USB 官方分配的子类代码 */;
 __u8  bDeviceProtocol; /* USB 官方分配的设备协议代码 */
 __u8  bMaxPacketSize0;/* 端点0最大数据长度 */
 __le16 idVendor;         /* 厂商编号 */
 __le16 idProduct;         /* 产品编号 */
 __le16 bcdDevice;        /* 设备出厂编号 */
 __u8  iManufacturer;    /* 描述厂商字符串索引 */
 __u8  iProduct;           /* 描述产品序列号字符串索引 */
 __u8  iSerialNumber;   /* 描述设备序列号字符串索引*/
 __u8  bNumConfigurations;  /* 可能的配置数量 */
} __attribute__ ((packed));

2.1 配置描述符

struct usb_config_descriptor
{
    __u8   bLength;             //配置描述符长度，固定0x9
    __u8   bDescriptorType;     //描述符类型编号，固定0x02

    __le16 wTotalLength;        //要返回的数据总长，指此配置描述符以及其下的接口描述符，端点描述符以及其他类描述符（如果有）的总长度
    __u8   bNumInterface;       //此配置所包含的接口数量
    __u8   bConfigurationVale;  //Set_Configuration命令需要的参数值
    __u8   iConfiguration;      //描述该配置的字符串的索引值

    __u8   bmAttribute;         //供电模式的选择
    __u8   MaxPower;            //设备从总线提取的最大电流
}

2.2 接口描述符

struct usb_interface_descriptor
{
    __u8 bLength;             //接口描述符长度，固定0x09
    __u8 bDescriptorType;     //描述符类型编号，固定0x04

    __u8 bInterfaceNumber;    //接口的编号
    __u8 bAlternateSetting;   //备用接口编号
    __u8 bNumEndpoints;       //该接口使用端点数，不包括端点0

    __u8 bInterfaceClass;     //接口类型
    __u8 bInterfaceSubClass;  //接口子类型
    __u8 bInterfaceProtocol;  //接口所遵循的协议
    __u8 iInterface;          //描述该接口的字符串索引值
}

2.3 端点描述符

struct usb_endpoint_descriptor
{
    __u8   bLength;             //端点描述符长度，固定0x7
    __u8   bDescriptorType;     //描述符类型编号，固定0x05

    __u8   bEndpointAddress;    //端点地址(0~3bit)，输入输出属性(7bit, 0-OUT, 1-IN)
    __u8   bmAttribute;         //端点的传输类型属性，0~1bit：4种传输类型，2~3bit：同步类型-信号，4~5bit：端点用途，数据/反馈等
    __le16 wMaxPacketSize;      //端点收、发的最大数据长度
    __u8   bInterval;           //主机查询端点的时间间隔
}