USB2.0协议学习笔记---描述符
USB设备描述符
| 字段名 | 长 度（字节） | 地址偏移 | 含 义 |
| bLenth | 1 | 0 | 描述符长度 |
| bDescriptorType | 1 | 1 | 描述符类型 （这里为 1） |
| bcdUSB | 2 | 2 | USB规范版本号（BCD码） |
| bDeviceClass | 1 | 4 | 类代码 |
| bDeviceSubClass | 1 | 5 | 子类代码 |
| bDeviceProtocol | 1 | 6 | 协议代码 |
| bMaxPackSize0 | 1 | 7 | 端点0最大支持数据包长度 |
| idVendor | 2 | 9 | 供应商ID |
| idProduct | 2 | 11 | 产品ID |
| bcdDevice | 2 | 13 | 设备版本号（BCD码） |
| iManufacturer | 1 | 14 | 供应商字符串描述索引 |
| iProduct | 1 | 15 | 产品字符描述字符串索引 |
| iSerialNumber | 1 | 16 | 产品序列好描述符索引 |
| bNumConfigurations | 1 | 17 | 所支持的配置数 |
bLenth ：该描述符的长度，单位字节一般USB设备描述符都是固定的18字节即0x12；
bDescriptorType ：描述符种类代码。USB设备描述符为0x01；
bcdUSB ：USB协议版本，采用BCD编码如2.0就是0x0200，但是USB是小端结构，因此实际就是 【0x00 ，0x20】
bDeviceClass： 设备类代码，大多数是0而在接口描述符中的bInterfaceClass中指定该接口实现的功能，注意的是当bDeviceClass为0时，bDeviceSubClass也必须为0；
bDeviceSubClass ：配合bDeviceClass代码决定，USB标准定义。
bDeviceProtocol：设备所使用类的协议，如果没有定义类就为0 ，字段为0xFF表示使用自定义协议。
bMaxPackSize0 ：端点0的最大包长，最小是8，因为枚举过程，第一次获取设备描述符只会读取一次，因此需要在这个包中包含USB设备描述符的长度。
idVendor：厂商ID VID，需要交保护费申请。
idProduct ：产品ID PID由厂商自己定义。通常主机会根据VID和PID来加载本地或源的驱动程序。
bcdDevice ：设备版本号，也采用BCD码，同理USB协议版本号。
iSerialNumber ：设备序列号字符串索引值。
bNumConfigurations ：设备有多少种配置，大部分USB设备就只有一个配置。
USB配置描述符
需要注意的是在有些时候，配置描述符中会包含接口描述符，特殊类描述符，端点描述符等信息，并在主机枚举请求设备配置描述符时一起返回给主机，不能单独返回给主机。
| 字段名 | 长 度 (字 节) | 地址偏移量 | 含义 |
| bLenth | 1 | 0 | 配置描述符长度 |
| bDescriptorType | 1 | 1 | 配置描述符类型 |
| wTotalLength | 2 | 2 | 配置信息总长度 |
| bNumInterfaces | 1 | 4 | 配置接口数 |
| bConfigurationValue | 1 | 5 | 配置值 |
| iConfiguration | 1 | 6 | 字符串描述符索引值 |
| bmAttributes | 1 | 7 | 配置特性 |
| bMaxPower | 1 | 8 | 最大电流（2mA为单位） |
bLenth ：该描述符长度
bDescriptorType：描述符类型，配置描述符为0x02；
wTotalLength：表示整个配置描述符的总长度，包括配置描述符，接口描述符，类特殊描述符和端点描述符。
bNumInterfaces：配置支持的接口数。
bConfigurationValue：每个配置都有一个标识值。
iConfiguration：配置描述符索引。
bmAttributes：描述特性 D7保留，D6辨识供电方式，为1表示自供电的，否则是总线供电，D5标识是否支持远程唤醒（1），D4-D0保留。
bMaxPower：总线供电时的最大电流，如值为100则最大电流为200mA。
USB接口描述符
| 字 段 名 | 长 度 （字节） | 地址偏移 | 含 义 |
| bLenth | 1 | 0 | 描述符的长度 |
| bDescriptorType | 1 | 1 | 描述符的类型 |
| bInterfaceNumber | 1 | 2 | 接口号 |
| bAlterateSetting | 1 | 3 | 可替换设置值 |
| bNumEndpoint | 1 | 4 | 端点0以外的端点数 |
| bInterfaceClass | 1 | 5 | 类代码 |
| bInterfaceSubClass | 1 | 6 | 子类代码 |
| bInterfaceProtocol | 1 | 7 | 协议代码 |
| iInterface | 1 | 8 | 字符串描述符索引值 |
bLenth: 描述符的长度。
bDescriptorType: 描述符的类型（接口描述符为4）
bInterfaceNumber: 表示该接口的编号，用在配置有多个接口，每个接口有唯一放入编号，从0 开始编号。
bAlterateSetting:接口的备用编号，规则同上。一般不用
bNumEndpoint：该接口使用的端点数，不包括端点0。即如果为0 就只有控制端点。
bInterfaceClass：接口使用的类
bInterfaceSubClass：接口使用的子类
bInterfaceProtocol：接口使用的协议。三个一起定义了设备的功能，鼠标键盘就只需要改协议部分就可以。其他两个都是HID类。
iInterface：接口字符串描述符的索引值。
USB端点描述符
| 域 | 大小（字节） | 偏移 |
| bLenth | 1 | 0 |
| bDescriptorType | 1 | 1 |
| bEndpointAddress | 1 | 2 |
| bmAttributes | 1 | 3 |
| wMaxPackSize | 2 | 4 |
| bInterval | 1 | 6 |
bLenth: 该描述符的长度（字节）
bDescriptorType: 该描述符的类型（0x05）
bEndpointAddress:端点的地址，D7表示端点的传输方向，为1则为输入，为0则为输出，D3-D0为端点号，其他位没有用。
bmAttributes:一个字节的属性描述字节，D1~D0表示端点传输类型，0 为控制传输，1为等时传输，2为批量传输，3为中断传输。如果为等时传输，D3-D2表示等时传输的类型，0表示无同步，1为异步，2为适配，3为同步；D5-D4辨识用途，0为数据端点，1为反馈端点，2为暗反馈端点，3保留；D7-D6保留。但是如果不是同步传输则只用到D1-D0其他位全部保留。
wMaxPackSize:该端点支持的最大数据长度，对于低速和全速设备而言，D10-D0表示数据包最大长，其他位未用，对于高速设备D12-D11表示每个帧的附件传送次数，具体参考USB标准协议。
bInterval:表示该端点的查询时间，对于中断传输表示查询的帧间隔数；对于其他传输方式参考USB标准协议。
类特殊描述符
有些设备还需要有类特殊描述符，这里拿HID设备举例，HID设备的特殊描述符如下
| 域 | 大小 | 偏移 | 说明 |
| bLenth | 1 | 0 | 描述符长 |
| bDescriptorType | 1 | 1 | 描述符类型 |
| bcdHID | 2 | 2 | HID 协议版本 |
| bCountryCode | 1 | 4 | 国家代码 |
| bNumDescriptors | 1 | 5 | 下级描述符数量 |
| bDescriptorType | 1 | 6 | 下级描述符类型 |
| bDescriptorLength | 2 | 7 | 下级描述符长度 |
| bDescriptorType | 1 | 9 | 下级描述符的类型（可选） |
| wDescriptorLength | 2 | 10 | 下级描述符的长度（可选） |
| ... | ... | ... | ... |
类比前面描述符的作用这里只需要记一下一下几个字段的意义：
bcdHID：为 HID设备的版本，用BCD码表示，两个字节，如下表示版本为1.10
bCountryCode： 国家代码（这个用在特殊情况下 比如键盘，美式键盘等）。
bNumDescriptors：下级描述符的数量，在HID设备中至少有一个是报告描述符。
bDescriptorType：HID报告描述符为0x22.
bDescriptorLength：对应描述符的大小。
因为下级描述符至少有一个因此，HID类描述至少是10个字节，底下就是一个HID描述符的例子。
0x09, /* bLength: HID Descriptor size */ HID_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: HID */ 0x10, /* bcdHID: HID Class Spec release number */ 0x01, 0x00, /* bCountryCode: Hardware target country */ 0x01, /* bNumDescriptors: Number of HID class descriptors to follow */ 0x22, /* bDescriptorType */ CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC,/* wItemLength: Total length of Report descriptor */ 0x00,
看了这么多，现在我对USB协议的理解是这样的：USB设备可以理解为一个类，描述符就是这个类的属性，而枚举过程就是host主动请求调用，获取属性的方法，从而知道这个类的属性，其余在主机和设备数据交换过程的处理细节就是设备类的方法，我们实现一个USB设备就是在定义设备属性和定义方法接口的过程，只是定义属性需要了解到以上USB标准中的这些规则（profile），同时枚举过程的一些操作就是必须要实现的接口，其余的部分就要看我们的设备，设计出来支持的操作有哪些，选择的实现了，好了暂时就这些，后面还有一部分概念需要学习，待续。。。
参考：《圈圈教你玩USB（第二版）》
2019-06-02 11:39:57
