USB开发根底：USB指令（恳求）和USB描述符

一、USB指令
　　在USB规范里，对指令一词供给的单词为“Request”，但这儿为了更好的了解主机与设备之间的主从关系，将它界说成“指令”。
　　一切的USB设备都要求对主机发给自己的操控指令作出呼应，USB规范界说了11个规范指令，它们分别是：Clear_Feature、Get_Configuration、Get_Descriptor、Get_Interface、Get_Status、Set_Address、Set_Configuration、Set_Descriptor、Set_Interface、Set_Feature、Synch_Frame。一切USB设备都有必要支撑这些指令（个别指令在外，如Set_Descriptor、Synch_Frame）。
　　不同的指令虽然有不同的数据和运用意图，但一切的USB指令结构是相同的。下表所示为USB指令的结构：

下表列出了USB的11种规范指令

其间bRequest为指令编码值，意义见表3：

二、USB描绘符
　　USB协议为USB设备界说了一套描绘设备功用和特点的有固定结构的描绘符，包含规范的描绘符即设备描绘符、装备描绘符、接口描绘符、端点描绘符和字符串描绘符，还有百规范描绘符，如类描绘符。USB设备经过这些描绘符向USB主机报告设备的各式各样特点，主机经过对这些描绘符的拜访对设备进行类型辨认、装备并为其供给相应的客户端驱动程序。
　　USB设备经过描绘符反映自己的设备特性。USB描绘符是由特定格局摆放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求解析从USB设备读取的一切描绘符信息。在USB主向设备发送读取描绘符的恳求后，USB设备将一切的描绘符以接连的数据流方法传输给USB主机。主机从第一个读到的字符开端，依据两边规则好的数据格局，次序地解析读到的数据流。
　　USB描绘符包含规范描绘符、类描绘符和厂商特定描绘３种方法。任何一种设备有必要USB规范描绘符（队字符串描绘符可选外）。
　　在USB1.X中，规则了5种规范描绘符：设备描绘符（Device Descriptor)、装备描绘符（Configuration Descriptor）、接口描绘符（Interface Descriptor）、端点描绘符（Endpoint Descriptor）和字符串描绘符（String Descriptor）。
　　每个USB设备只要一个设备描绘符，而一个设备中可包含一个或多个装备描绘符，即USB设备能够有多种装备。设备的每一个装备中又能够包含一个或多个接口描绘符，即USB设备能够支撑多种功用（接口），接口的特性经过描绘符供给。
　　在USB主机拜访USB设备的描绘符时，USB设备按照设备描绘符、装备描绘符、接口描绘符、端点描绘符、字符串描绘符次序将一切描绘符传给主机。一设至极少要包含设备描绘符、装备描绘符和接口描绘符，假如USB设备没有端点描绘符，则它仅仅用默许管道与主机进行数据传输。
１、设备描绘符
　　设备描绘符给出了USB设备的一般信息，包含对设备及在设备装备中起全程效果的信息，包含制造商标识号ID、产品序列号、所属设备类号、默许端点的最大包长度和装备描绘符的个数等。一个USB设备有必要有且仅有一个设备描绘符。设备描绘符是设备连接到总线上时USB主机所读取的第一个描绘符，它包含了14个字段，结构如下：

其间bDescriptorType为描绘符的类型，其意义可查下表（此表也适用于规范指令Get_Descriptor中wValue域高字节的取值意义）：

设备类代码bDeviceClass可查下表：

下表列出了一个USB鼠标的设备描绘符的比如，供咱们剖析一下：

2、装备描绘符
　　装备描绘符中包含了描绘符的长度（属于此描绘符的一切接口描绘符和端点描绘符的长度的和）、供电方法（自供电/总线供电）、最大耗电量等。主果主机宣布USB规范指令Get_Descriptor要求得到设备的某个装备描绘符，那么除了此装备描绘符以外，此装备包含的一切接口描绘符与端点描绘符都将供给给USB主机。

下面是一种硬盘的装备描绘符示例：

3、接口描绘符
　　装备描绘符中包含了一个或多个接口描绘符，这儿的“接口”并不是指物理存在的接口，在这儿把它称之为“功用”更易了解些，例如一个设备既有录音的功用又有扬声器的功用，则这个设至极少就有两个“接口”。
　　假如一个装备描绘符不止支撑一个接口描绘符，并且每个接口描绘符都有一个或多个端点描绘符，那么在呼应USB主机的装备描绘符指令时，USB设备的端点描绘符总是紧跟着相关的接口描绘符后边，作为装备描绘符的一部分被回来。接口描绘符不行直接用Set_Descriptor和Get_Descriptor来存取。
　　假如一个接口仅运用端点0，则接口描绘符今后就不再回来端点描绘符，并且此接口体现的是一个操控接口的特性，它运用与端点0相关联的默许管道进行数据传输。在这种情况下bNumberEndpoints域应被设置成0。接口描绘符在阐明端点个数并不把端点0核算在内。

关于bInterfaceClass字段，表明接口所属的类别，USB协议依据功用将不同的接口划分红不的类，其详细意义如下表所示：

4、端点描绘符
　　端点是设备与主机之间进行数据传输的逻辑接口，除装备运用的端点0（操控端点，一般一个设备只要一个操控端点）为双向端口外，其它均为单向。端点描绘符描绘了数据的传输类型、传输方向、数据包巨细和端点号（也可称为端点地址）等。
　　除了描绘符中描绘的端点外，每个设备有必要要有一个默许的操控型端点，地址为0，它的数据传输为双向，并且没有专门的描绘符，只是在设备描绘符中界说了它的最大包长度。主机经过此端点向设备发送指令，取得设备的各种描绘符的信息，并经过它来装备设备。

下表是一种鼠标的端点描绘符的示例，该端点是一个中止端点：

5、字符串描绘符
　　字符串描绘符是一种可选的USB规范描绘符，描绘了如制商、设备称号或序列号等信息。假如一个设备无字符串描绘符，则其它描绘符中与字符串有关的索引值都有必要为0。字符串运用的是Unicode编码。
　　主机请示得到某个字符串描绘符时一般分红两步：首要主机向设备宣布USB规范指令Get_Descriptor，其间所运用的字符串的索引值为0，设备回来一个字符串描绘符，此描绘符的结构如下：

该字符串描绘符双字节的言语ID的数组，wLANGID[0]~wLANGID[x]指明晰设备支撑的言语，详细意义可检查USB_LANGIDs.pdf。
　　主机依据自己需求的言语，再次向设备宣布USB规范指令Get_Descriptor，指明所要求得到的字符串的索引值和言语。这次设备所回来的是Unicode编号的字符串描绘符，其结构如下：

bString域为设备实践回来的以UNICODE编码的字符串流，咱们在编写设备端硬件驱动的时分需求将字符串转化为UNICODE编码，您能够经过一些UNICODE转化东西进行转化。