USB入門系列之七 —— 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，請看我以前寫的：《USB HID報告及報告描述符簡介 》
 http://group.ednchina.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;