USB2.0是向下兼容USB1.X的，即USB2.0支持高速，全速，低速的USB設備（HIGH-SPEED,FULL-SPEED,LOW-SPEED），而USB1.X不支持高速設備。因此如果高速設備接在USB1.X的hub上，也只能工作在全速狀態。因此對速度的識別是很重要的，否則沒辦法以想要的速度通信。
全速和低速區分
根據規範，全速和低速很好區分。因爲在設備端有一個1.5K的上拉電阻，上電後，有上拉電阻的那根數據線會被拉高，根據 D+或D-的電平狀態來檢測是全速還是低速設備。如下圖：
高速識別
全速，高速的識別比較簡單，但是USB2.0，USB1.X只有一對數據線，就沒辦法有第三種狀態來表示高速設備了，所以高速設備的識別稍微複雜。
高速設備是以一個全速設備的身份出現的，即和全速設備一樣，高速設備也在D+端有一個1.5K的上拉電阻。USB2.0的HUB把設備當成一個全速設備，然後進行一系列的握手信號來確認雙方的身份，一方面HUB要檢測設備是高速還是全速，另一方面設備也要檢測HUB是USB2.0還是USB1.X的，如果HUB是USB2.0,設備也是高速的 就工作在高速模式，否則只能工作在全速模式。
下圖展示了一個高速設備連到USB2.0 hub上的情形：
高速設備復位後，通過內部的電流源向D-持續灌17.78MA大小的電流。因爲此時D+端的1.5K上拉電阻還沒撤銷，在hub端，全速/低速驅動器形成一個45歐姆的終端電阻，兩電阻並聯約形成45歐姆的阻抗，所以在HUB端可以看到一個 800ma（17.78*45）的電壓，這個就是Chirp K信號。Chirp K 的持續時間是 1ms - 7ms.
在HUB端，雖然下達了復位信號，並一直驅動着SE0，但usb2.0的高速接收器一直在檢測 Chirp K信號，如果沒有檢測到，就繼續復位操作，知道復位結束，然後就工作在全速狀態。如果只是一個全速的hub，不支持高速設備，那麼hub也不會理會Chirp k信號，之後設備也不會切換到高速模式。
如果是高速 HUB，設備在發送的Chirp k信號結束後的100us內，HUB必須回覆一連串的KJKJKJ........序列，向設備表明這是一個usb2.0的hub，這裏的kj序列式連續的，且不能中斷，每個K或J的持續時間是 40us--60us.
再回到設備端，設備檢測到6個hub發送的 Chirp信號（3對KJ）後，它必須在500us內切換到高速模式。切換動作有：
1.斷開1.5K的上拉電阻
2. 連接D+/D-上的高速終端電阻（high-speed termination），其實就是全速/低速差分驅動器。
3.進入默認的高速狀態
執行完 1,2兩步後，USB信號線上看的到現象就發生變化了：HUB發動的 Chirp降到原來的一半，400mv。這是因爲設備端掛載新的終端電阻後，並聯原來的終端電阻，結果爲22.5歐姆，17.78*22.5爲 400mv，以後高速設備操作的 信號幅值就是 400mv而不是 全速/低速的 3.3V。
至此高速設備與usb2.0握手完畢，開始進行480Mbps的通信。
轉帖，原帖出自： http://hi.baidu.com/doyanger/blog/item/af45d995dd64f419d31b704d.html
USB的描述符及各種描述符之間的依賴關係
USB是個通用的總線，端口都是統一的。但是USB設備卻各種各樣，例如USB鼠標，USB鍵盤，U盤等等，那麼USB主機是如何識別出不同的設備的呢？這就要依賴於描述符了。
USB的描述符主要有設備描述符，配置描述符，接口描述符，端點描述符，字符串描述符，HID描述符，報告描述符等等。
關於報告描述符，請看：《USB HID報告及報告描述符簡介 》
http://group.****.com/93/198.aspx。
一個USB設備有一個設備描述符，設備描述符裏面決定了該設備有多少種配置，每種配置描述符對應着配置描述符；而在配置描述符中又定義了該配置裏面有多少個接口，每個接口有對應的接口描述符；在接口描述符裏面又定義了該接口有多少個端點，每個端點對應一個端點描述符；端點描述符定義了端點的大小，類型等等。
由此我們可以看出，USB的描述符之間的關係是一層一層的，最上一層是設備描述符，下面是配置描述符，再下面是接口描述符，再下面是端點描述符。在獲取描述符時，先獲取設備描述符，然後再獲取配置描述符，根據配置描述符中的配置集合長度，一次將配置描述符、接口描述符、端點描述符一起一次讀回。其中可能還會有獲取設備序列號，廠商字符串，產品字符串等。
每種描述符都有自己獨立的編號，如下：
#define DEVICE_DESCRIPTOR 0x01 //設備描述符
#define CONFIGURATION_DESCRIPTOR 0x02 //配置描述符
#define STRING_DESCRIPTOR 0x03 //字符串描述符
#define INTERFACE_DESCRIPTOR 0x04 //接口描述符
#define ENDPOINT_DESCRIPTOR 0x05 //端點描述符
下面分別詳細介紹一下各描述符。
1.設備描述符
//定義標準的設備描述符結構
typedef struct _DEVICE_DCESCRIPTOR_STRUCT
{
BYTE blength; //設備描述符的字節數大小
BYTE bDescriptorType; //設備描述符類型編號
WORD bcdUSB; //USB版本號
BYTE bDeviceClass; //USB分配的設備類代碼
BYTE bDeviceSubClass; //USB分配的子類代碼
BYTE bDeviceProtocol; //USB分配的設備協議代碼
BYTE bMaxPacketSize0; //端點0的最大包大小
WORD idVendor; //廠商編號
WORD idProduct; //產品編號
WORD bcdDevice; //設備出廠編號
BYTE iManufacturer; //設備廠商字符串的索引
BYTE iProduct; //描述產品字符串的索引
BYTE iSerialNumber; //描述設備序列號字符串的索引
BYTE bNumConfigurations; //可能的配置數量
}
DEVICE_DESCRIPTOR_STRUCT, * pDEVICE_DESCRIPTOR_STRUCT;
//實際的設備描述符示例
code DEVICE_DESCRIPTOR_STRUCT device_descriptor= //設備描述符
{
sizeof(DEVICE_DESCRIPTOR_STRUCT), //設備描述符的字節數大小，這裏是18字節
DEVICE_DESCRIPTOR, //設備描述符類型編號，設備描述符是01
0x1001, //USB版本號，這裏是USB01.10，即USB1.1。由於51是大端模式，所以高低字節交換
0x00, //USB分配的設備類代碼，0表示類型在接口描述符中定義
0x00, //USB分配的子類代碼，上面一項爲0時，本項也要設置爲0
0x00, //USB分配的設備協議代碼，上面一項爲0時，本項也要設置爲0
0x10, //端點0的最大包大小，這裏爲16字節
0x7104, //廠商編號，這個是需要跟USB組織申請的ID號，表示廠商代號。
0xf0ff, //該產品的編號，跟廠商編號一起配合使用，讓主機註冊該設備並加載相應的驅動程序
0x0100, //設備出廠編號
0x01, //設備廠商字符串的索引，在獲取字符串描述符時，使用該索引號來識別不同的字符串
0x02, //描述產品字符串的索引，同上
0x03, //描述設備序列號字符串的索引，同上
0x01 //可能的配置數爲1，即該設備只有一個配置
};
2.配置描述符
//定義標準的配置描述符結構
typedef struct _CONFIGURATION_DESCRIPTOR_STRUCT
{
BYTE bLength; //配置描述符的字節數大小
BYTE bDescriptorType; //配置描述符類型編號
WORD wTotalLength; //此配置返回的所有數據大小
BYTE bNumInterfaces; //此配置所支持的接口數量
BYTE bConfigurationValue; //Set_Configuration命令所需要的參數值
BYTE iConfiguration; //描述該配置的字符串的索引值
BYTE bmAttributes; //供電模式的選擇
BYTE MaxPower; //設備從總線提取的最大電流
}
CONFIGURATION_DESCRIPTOR_STRUCT, * pCONFIGURATION_DESCRIPTOR_STRUCT;
2.接口描述符
//定義標準的接口描述符結構
typedef struct _INTERFACE_DESCRIPTOR_STRUCT
{
BYTE bLength; //接口描述符的字節數大小
BYTE bDescriptorType; //接口描述符的類型編號
BYTE bInterfaceNumber; //該接口的編號
BYTE bAlternateSetting; //備用的接口描述符編號
BYTE bNumEndpoints; //該接口使用的端點數，不包括端點0
BYTE bInterfaceClass; //接口類型
BYTE bInterfaceSubClass; //接口子類型
BYTE bInterfaceProtocol; //接口遵循的協議
BYTE iInterface; //描述該接口的字符串索引值
}
INTERFACE_DESCRIPTOR_STRUCT, * pINTERFACE_DESCRIPTOR_STRUCT;
4.端點描述符
//定義標準的端點描述符結構
typedef struct _ENDPOINT_DESCRIPTOR_STRUCT
{
BYTE bLegth; //端點描述符字節數大小
BYTE bDescriptorType; //端點描述符類型編號
BYTE bEndpointAddress; //端點地址及輸入輸出屬性
BYTE bmAttributes; //端點的傳輸類型屬性
WORD wMaxPacketSize; //端點收、發的最大包大小
BYTE bInterval; //主機查詢端點的時間間隔
}
ENDPOINT_DESCRIPTOR_STRUCT, * pENDPOINT_DESCRIPTOR_STRUCT;
下面是一個配置描述符集合的定義
typedef struct _CON_INT_ENDP_DESCRIPTOR_STRUCT
{
CONFIGURATION_DESCRIPTOR_STRUCT configuration_descriptor;
INTERFACE_DESCRIPTOR_STRUCT interface_descritor;
ENDPOINT_DESCRIPTOR_STRUCT endpoint_descriptor[ENDPOINT_NUMBER];
}CON_INT_ENDP_DESCRIPTOR_STRUCT;
配置描述符集合的示例
code CON_INT_ENDP_DESCRIPTOR_STRUCT con_int_endp_descriptor= //配置描述符集合
{
//configuration_descriptor //配置描述符
{
sizeof(CONFIGURATION_DESCRIPTOR_STRUCT), //配置描述符的字節數大小，這裏爲9
CONFIGURATION_DESCRIPTOR, //配置描述符類型編號，配置描述符爲2
(sizeof(CONFIGURATION_DESCRIPTOR_STRUCT)+
sizeof(INTERFACE_DESCRIPTOR_STRUCT)+
sizeof(ENDPOINT_DESCRIPTOR_STRUCT)*ENDPOINT_NUMBER)*256+
(sizeof(CONFIGURATION_DESCRIPTOR_STRUCT)+
sizeof(INTERFACE_DESCRIPTOR_STRUCT)+
sizeof(ENDPOINT_DESCRIPTOR_STRUCT)*ENDPOINT_NUMBER)/256, //配置描述符集合的總大小
0x01, //只包含一個接口
0x01, //該配置的編號
0x00, //iConfiguration字段
0x80, //採用總線供電，不支持遠程喚醒
0xC8 //從總線獲取最大電流400mA
},
//interface_descritor //接口描述符
{
sizeof(INTERFACE_DESCRIPTOR_STRUCT), //接口描述符的字節數大小，這裏爲9
INTERFACE_DESCRIPTOR, //接口描述符類型編號，接口描述符爲3
0x00, //接口編號爲4
0x00, //該接口描述符的編號爲0
ENDPOINT_NUMBER, //非0端點數量爲2，只使用端點主端點輸入和輸出
0x08, //定義爲USB大容量存儲設備
0x06, //使用的子類，爲簡化塊命令
0x50, //使用的協議，這裏使用單批量傳輸協議
0x00 //接口描述符字符串索引，爲0，表示沒有字符串
},
//endpoint_descriptor[]
{
{ //主端點輸入描述
sizeof(ENDPOINT_DESCRIPTOR_STRUCT), //端點描述符的字節數大小，這裏爲7
ENDPOINT_DESCRIPTOR, //端點描述符類型編號，端點描述符爲5
MAIN_POINT_IN, //端點號，主輸入端點
ENDPOINT_TYPE_BULK, //使用的傳輸類型，批量傳輸
0x4000, //該端點支持的最大包尺寸，64字節
0x00 //中斷掃描時間，對批量傳輸無效
},
{ //主端點輸出描述
sizeof(ENDPOINT_DESCRIPTOR_STRUCT), //端點描述符的字節數大小，這裏爲7
ENDPOINT_DESCRIPTOR, //端點描述符類型編號，端點描述符爲5
MAIN_POINT_OUT, //端點號，主輸出端點
ENDPOINT_TYPE_BULK, //使用的傳輸類型，批量傳輸
0x4000, //該端點支持的最大包尺寸，64字節
0x00 //中斷掃描時間，對批量傳輸無效
}
}
};
其中關於端點的類型定義如下
//定義的端點類型
#define ENDPOINT_TYPE_CONTROL 0x00 //控制傳輸
#define ENDPOINT_TYPE_ISOCHRONOUS 0x01 //同步傳輸
#define ENDPOINT_TYPE_BULK 0x02 //批量傳輸
#define ENDPOINT_TYPE_INTERRUPT 0x03 //中斷傳輸
端點號的定義如下
#define MAIN_POINT_OUT 0x02 //2號輸出端點
#define MAIN_POINT_IN 0x82 //2號輸入端點
