2 USB标准请求

2 USB标准设备请求的结构

2.1 标准请求

bmRequestType 的D6~D5为00的请求，USB协议定义了11个标准请求（bRequest），其名字与相应的bRequest的值如下表：

表3.5.3是各个标准请求的结构及需要传输的数据，常用的几个请求有：GET_DESCRIPTOR、SET_ADDRESS和SET_CONFIGURATION。下面详细介绍这几个请求：

2.1.1 GET_DESCRIPTOR 请求

需要注意的是 wValue, wIndex, wLength 这三个域都是两字节的，在USB协议中规定，使用的是小段结构，即第字节在先，高字节在后。

• wValue，的第一字节（字符）表示同一中描述类型（比如字符串描述符）中具体的某个描述符（如厂商或者产品字符），第二字节表示描述类型的编号。
• wIndex，只在获取字符串描述符中表示语言的ID号，除此之外为0。
• wLength，表示要求设备返回数据的字节数，设备实际返回可以比它小。

对于全速和低速模式 ，获取描述符的标准请求只有三种：获取设备、配置、字符串的描述符，另外的接口和端点描述符是跟随配置描述符一并返回的，不能单独请求返回。

2.1.2 SET_ADDRESS 请求

当设备复位后，都使用默认地址0。主机从地址0的设备获取设备描述符，一旦收到第一次设备描述符之后，主机就会发送设置地址的请求，以尽量减少设备使用公共地址0的时间。

2.1.3 SET_CONFIGURATION 请求

SET_CONFIGURATION和SET_ADDRESS请求很类似，区别是wValue的意义：SET_ADDRESS中，wValue的第一字节（低字节）表示设备的地址；SET_CONFIGURATION则为配置的值。该值与配置描述符的配置编号一致时，表示选中该配置，通常为1，因为大多数USB设备只有一种设置；若为0，则设备进入地址设置状态。

获取描述符请求是在枚举过程中用得最多的一个请求，举一个主机的例子：

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

它是一个请求设备描述符的标准请求，请求的数据长度64字节。

2.2 描述符类型的实现

2.2.1 设备描述符的实现

每个设备必须有且仅有一个设备描述符，结构如表3.6.1所示。

• bLength，表示该描述符的长度，固定的，共18字节。
• bDescriptorType，描述符的类型，取值如表3.5.5所示。
• bcdUSB，设备使用的USB协议版本。USB1.1可以写成0x0110，小端结构：0x10，0x01；同理USB2.0可以写成0x0200，小端结构：0x00，0x02。
• bDeviceClass，设备使用的类代码，一般为0。当为0时，bDeviceSubClass必须为0，且bDeviceProtocol也应该为0。当为0xff，表示使用自定义设备类。
• bDeviceSubClass，设备使用的子类代码。
• bDeviceProtocol，设备使用的协议，为0时不用类所定义的协议，为0xff时使用自定义协议。需要结合设备类和设备子类使用才有意义。
• bMaxPackSize0，端点0的最大包长。取值可以是8、16、32、64。
• idVender，厂商ID。由USB协会分配，不能随意使用，此外主机驱动一般根据厂商ID、产品ID已经产品序列号来安装驱动程序。
• idProduct，产品ID。
• iManufacturer、iProduct、iSerialNumber，相应字符串的索引值，放在wValue的第一字节。为0时，表示没有。
• bNumConfigurations，大部分USB设备只有一个配置，即该字段值为1。

代码如下：

/* USB Standard Device Descriptor，设备描述符 */
const uint8_t Virtual_Com_Port_DeviceDescriptor[] = {
    0x12,                       /* bLength，该描述符长度（18字节） */
    USB_DEVICE_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType，设备描述符为0x01 */
    0x00, 0x02,                 /* bcdUSB = 2.00, 本设备使用的USB版本 */
    0x02,                       /* bDeviceClass: CDC，类代码     */
    0x00,                       /* bDeviceSubClass：子类代码 */
    0x00,                       /* bDeviceProtocol：设备所使用的协议 */
    0x40,                       /* bMaxPacketSize0：端点0最大包长 */
    0x83, 0x04,                 /* idVendor  = 0x0483：厂商ID */
    0x40, 0x57,                 /* idProduct = 0x5740: 产品ID */
    0x00, 0x02,                 /* bcdDevice = 2.00: 设备版本号 */
    ,                          /* iManufacturer: 描述厂商的字符串索引 */
    ,                          /* iProduct: 描述产品的字符串索引 */
    ,                          /* iSerialNumber: 描述序列号的字符串索引 */
    0x01                        /* bNumConfigurations：可能的配置数 */
};

2.2.2 配置描述符的结构

• bmAtrributes：D7，保留必须为1。D6为供电方式，1表示设备自供电，0表示设备是总线供电的。D5为1时表示支持远程唤醒，0不支持。D4~D0，保留设为0。

2.2.3 接口描述符

2.2.4 端点描述符

• bEndPointAddress：最高位D7为该端点的传输方向，1为主机输入（像Input的首字母），0为主机输出（像Output首字母）
• bmAttributes：最低位D1~D0：表示传输类型，0为控制传输，1为等时传输，2为批量传输，3为中断传输。
• 如果该端点是非等时传输，D7~D2为0。否则，D3~D2表示同步的类型：0为无同步，1为异步，2为适配，3为同步。
• 　　　　　　  D5~D4表示用途：0为数据端点，1为反馈端点，2为暗含反馈的数据端点，3是保留值。D7~D6，保留。
• bInterval：对于中断端点，表示查询的帧间隔数。

2.2.5 HID描述符的结构

USB鼠标属于HID类，HID类的设备在配置描述时还需要一个HID描述符，它是一个类描述符，应该跟在接口描述符后面。

• bLength：是该描述符的总长度，它的大小与该描述符中下级描述符的个数有关。例如只有一个下级描述符时，总长为 1+1+2+1+1+1+2=9字节。
• bcdHID：使用USB HID1.1协议，因此为0x0110。
• bCountryCode：美式键盘为33，即0x21。
• bNumDescriptors：下级描述符的数量，至少为1。
• bDescriptorType：下级描述符的类型，报告描述符的编号为0x22，物理描述符的编号为0x23。