2 USB標准請求

2 USB標准設備請求的結構

2.1 標准請求

bmRequestType 的D6~D5為00的請求，USB協議定義了11個標准請求（bRequest），其名字與相應的bRequest的值如下表：

表3.5.3是各個標准請求的結構及需要傳輸的數據，常用的幾個請求有：GET_DESCRIPTOR、SET_ADDRESS和SET_CONFIGURATION。下面詳細介紹這幾個請求：

2.1.1 GET_DESCRIPTOR 請求

需要注意的是 wValue, wIndex, wLength 這三個域都是兩字節的，在USB協議中規定，使用的是小段結構，即第字節在先，高字節在后。

• wValue，的第一字節（字符）表示同一中描述類型（比如字符串描述符）中具體的某個描述符（如廠商或者產品字符），第二字節表示描述類型的編號。
• wIndex，只在獲取字符串描述符中表示語言的ID號，除此之外為0。
• wLength，表示要求設備返回數據的字節數，設備實際返回可以比它小。

對於全速和低速模式 ，獲取描述符的標准請求只有三種：獲取設備、配置、字符串的描述符，另外的接口和端點描述符是跟隨配置描述符一並返回的，不能單獨請求返回。

2.1.2 SET_ADDRESS 請求

當設備復位后，都使用默認地址0。主機從地址0的設備獲取設備描述符，一旦收到第一次設備描述符之后，主機就會發送設置地址的請求，以盡量減少設備使用公共地址0的時間。

 

2.1.3 SET_CONFIGURATION 請求

SET_CONFIGURATION和SET_ADDRESS請求很類似，區別是wValue的意義：SET_ADDRESS中，wValue的第一字節（低字節）表示設備的地址；SET_CONFIGURATION則為配置的值。該值與配置描述符的配置編號一致時，表示選中該配置，通常為1，因為大多數USB設備只有一種設置；若為0，則設備進入地址設置狀態。

獲取描述符請求是在枚舉過程中用得最多的一個請求，舉一個主機的例子：

0x80, 0x06, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x40, 0x00

 它是一個請求設備描述符的標准請求，請求的數據長度64字節。

2.2 描述符類型的實現

2.2.1 設備描述符的實現

 每個設備必須有且僅有一個設備描述符，結構如表3.6.1所示。

 

• bLength，表示該描述符的長度，固定的，共18字節。
• bDescriptorType，描述符的類型，取值如表3.5.5所示。
• bcdUSB，設備使用的USB協議版本。USB1.1可以寫成0x0110，小端結構：0x10，0x01；同理USB2.0可以寫成0x0200，小端結構：0x00，0x02。
• bDeviceClass，設備使用的類代碼，一般為0。當為0時，bDeviceSubClass必須為0，且bDeviceProtocol也應該為0。當為0xff，表示使用自定義設備類。
• bDeviceSubClass，設備使用的子類代碼。
• bDeviceProtocol，設備使用的協議，為0時不用類所定義的協議，為0xff時使用自定義協議。需要結合設備類和設備子類使用才有意義。
• bMaxPackSize0，端點0的最大包長。取值可以是8、16、32、64。
• idVender，廠商ID。由USB協會分配，不能隨意使用，此外主機驅動一般根據廠商ID、產品ID已經產品序列號來安裝驅動程序。
• idProduct，產品ID。
• iManufacturer、iProduct、iSerialNumber，相應字符串的索引值，放在wValue的第一字節。為0時，表示沒有。
• bNumConfigurations，大部分USB設備只有一個配置，即該字段值為1。

代碼如下：

/* USB Standard Device Descriptor，設備描述符 */
const uint8_t Virtual_Com_Port_DeviceDescriptor[] = {
    0x12,                       /* bLength，該描述符長度（18字節） */
    USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType，設備描述符為0x01 */
    0x00, 0x02,                 /* bcdUSB = 2.00, 本設備使用的USB版本 */
    0x02,                       /* bDeviceClass: CDC，類代碼     */
    0x00,                       /* bDeviceSubClass：子類代碼 */
    0x00,                       /* bDeviceProtocol：設備所使用的協議 */
    0x40,                       /* bMaxPacketSize0：端點0最大包長 */
    0x83, 0x04,                 /* idVendor  = 0x0483：廠商ID */
    0x40, 0x57,                 /* idProduct = 0x5740: 產品ID */
    0x00, 0x02,                 /* bcdDevice = 2.00: 設備版本號 */
    1,                          /* iManufacturer: 描述廠商的字符串索引 */
    2,                          /* iProduct: 描述產品的字符串索引 */
    3,                          /* iSerialNumber: 描述序列號的字符串索引 */
    0x01                        /* bNumConfigurations：可能的配置數 */
};

 2.2.2 配置描述符的結構

 

• bmAtrributes：D7，保留必須為1。D6為供電方式，1表示設備自供電，0表示設備是總線供電的。D5為1時表示支持遠程喚醒，0不支持。D4~D0，保留設為0。

 2.2.3 接口描述符

 

 2.2.4 端點描述符

• bEndPointAddress：最高位D7為該端點的傳輸方向，1為主機輸入（像Input的首字母），0為主機輸出（像Output首字母）
• bmAttributes：最低位D1~D0：表示傳輸類型，0為控制傳輸，1為等時傳輸，2為批量傳輸，3為中斷傳輸。
•                         如果該端點是非等時傳輸，D7~D2為0。否則，D3~D2表示同步的類型：0為無同步，1為異步，2為適配，3為同步。
• 　　　　　　  D5~D4表示用途：0為數據端點，1為反饋端點，2為暗含反饋的數據端點，3是保留值。D7~D6，保留。
• bInterval：對於中斷端點，表示查詢的幀間隔數。

 2.2.5 HID描述符的結構

USB鼠標屬於HID類，HID類的設備在配置描述時還需要一個HID描述符，它是一個類描述符，應該跟在接口描述符后面。

• bLength：是該描述符的總長度，它的大小與該描述符中下級描述符的個數有關。例如只有一個下級描述符時，總長為 1+1+2+1+1+1+2=9字節。
• bcdHID：使用USB HID1.1協議，因此為0x0110。
• bCountryCode：美式鍵盤為33，即0x21。
• bNumDescriptors：下級描述符的數量，至少為1。
• bDescriptorType：下級描述符的類型，報告描述符的編號為0x22，物理描述符的編號為0x23。