学习笔记基于LM3SXXX的USB程序开发笔记—

1、基于 LM3Sxxx的 USB开发笔记- Triton.zhang2011-08-30【摘要】TI 收购 LM 后继承了 LM一系列的 cortex-M3 的产品，从而弥补了了 TI 在 MCU市场一个空白。 从产品规划来讲， LM的产品还是不错的，特别是带 CAN、 USB、和集成 MAC+PHY的 ETH接口，这些 外设为开发者提供了一个更方便的连接器解决方案。本文就通过LM3SXXX的 USB应用笔记给大家介绍一个完整的 USB系统是如何开发出来的。LM3Sxxx的几大系列中 , 其中 F3xxx,F5xxx 和最新的 F9xxx 系列都带有 USB接口，有的是只支持 Device, 有

2、的支持 HOST+ Device, 部分芯片支持 OTG功能，具体要看数据手册，本文的所有试验都 基于 TI 最新的功能最全的 LM3S9B96的评估板。如果想更详细了解 USB应用的朋友可以参看 TI 的 相关文档和 USB的协议。本文中的所有程序都是本人编写，请配合该程序进行学习。本文提及到的参考资料，请参见后 面的参考资料列表，如果是刚刚接触USB,或者 LM3Sxxx 的同学可以先下载这些资料。本开发笔记分为三大章节，第一章介绍USB的基础知识，如果对 USB协议已经熟悉的同学，可USB的设计开发。以跳过本章。第二章介绍如何在 LM3SXXX芯片上开发 USB程序，第三章介绍如何在 P

3、C上开发 USB 的驱动程序。希望通过本笔记的学习，能够帮助大家尽快的学会如何进行目录基于 LM3Sxxx 的 USB开发笔记 1目录 2第一章 USB 开发的必备知识 3USB系统介绍 3USB的连接模型 3USB的拓扑结构 4USB的电气特性 6USB总线协议 6USB数据流分类 7USB的带宽 7USB设备的插入检测机制 7USB的识别过程 8USB的请求命令 8USB的描述符 10USB设备的枚举过程 18第一章 USB 开发的必备知识USB系统介绍USB是通用串行总线 (Universal Serial Bus)的简写。 USB协议先后经历过 USB1.0， USB1.1，USB2.

4、0 和 USB3.0。由于目前市面上的 MCU大多只支持 USB2.0，所以本文主要介绍 USB2.0的特性。USB是主从模式的总线结构，设备与设备之间，主机与主机之间是不能互连的，为了解决这个 问题，扩大 USB的使用范围，在 USB2.0之后，出现了 USB OTG(on the go) 。 USB OTG的做法是同 一个设备，在不同的应用场合下可以在主机和从机之间自由切换。在USB1.0和USB1.1版本中，只支持 1.5Mbps的低速模式 (low speed) 和12Mbps的全速模式 (Full speed) 。在 USB2.0中，又加入了 480M的高速模式 (High spee

5、d) 。USB的连接模型USB是一种主从结构的总线， 主机叫做 host, 从机叫做 device( 也就是我们平时讲的设备 ) 。一个 完整的 USB系统主要由三个部分组成 :USB的连接器USB的连接是指 USB设备与主机之间进行连接和通信的操作，主要包括以下几个方面:- 总线的拓扑结构 :USB 设备与主机之间的各种连接方式- 内部层次关系 : 根据性能叠置， USB的任务被分配到系统的每一个层次- 数据流模式 : 描述了数据在提供中通过 USB从发起端到接收端的流动方式- USB的调度 : USB 提供了一个共享的连接，对可疑使用的连接进行调度以支持同步数据传输USB 的主机在任何 U

6、SB系统中，只有一个 USB的主机， USB和主机系统的接口叫做主机控制器。 主机 控制器由硬件，固件和软件综合实现。USB的设备USB的设备包含两大类 :- 网络集线设备 : 为 USB系统提供更多的连接点- 功能设备 : 为 USB系统提供具体功能USB的数据交换只能发生在主机和从机之间，主机和主机，从机和从机之间是不能进行数据交 换的。为了再物理上区分主机和从机，使用不同的插头和插座，这样我们就能轻松的通过连接线来 判断出 USB系统中，谁处于主机模式，谁处于从机模式。最早的 USB标准中 ,USB接头只有 4 根线， USB2.0之后,定义了 MiniUSB 接口，增加了一个 ID 线

7、，主要用在 OTG的设备上用来标识本设备 ID。标准的 USB接口有 A 型和 B 型，每一个类型又分为 插头和插座。如下图所示 :USB系统中，所有的数据传输都是由主机主动发起的，从机值是被动地负责应答。在USB OTG应用中，一个设备可以在从机和主机之间切换，从而实现了设备间的连接，大大地增加了USB的使用范围。但即使 OTG的应用也还是属于主从模式，两个设备之间一个作为主机，一个作为从机。USB的拓扑结构USB的拓扑结构为金字塔型。 USB系统由一个 USB主控制器出发，下面接 USB的集线器， USB集 线器将一个 USB接口扩展为多个 USB接口，多个 USB接口又可通过集线器扩展更

8、多的接口。USB协议中对集线器的层数有限制， USB1.1规定 USB的集线器层数最多是 4 层， USB2.0规定最多为 6 层。图 1. USB 的拓扑结构USB主控制器通过 7 位地址对挂接在总线上的设备进行寻址，理论上一个主控制器上最多可以 接 128 个设备，但实际应用中接不了这么多。在 PC机上，一般有一个 （ 或多个 ）USB集线器，它叫根集线器，直接连接在USB的主控制器上。打开电脑的设备管理器，我们可以看到USB的主控制器和根集线器。如下图所示图 2. PC 机上的 USB控制器和集线器USB的电气特性标准的 USB 使用 4根线： 5V 电源线 (Vbus),差分数据线负

9、(D-) ，差分数据线正 (D+) ，地 (Gnd)。 在 USB OTG 中，又增加了一种 mini 接口，使用的是 5 根线，比标准的 USB 多了一根身份识别 (ID) 线。如下图所示：USB使用的是差分传输模式，有两根数据先，分别是D-和 D+。在 USB低速和全速模式中，采用的是电压传输模式，在高速模式下，则是电流传输模式。为了避免长时间出现全 0或全 1 的信号，在发送数据前，要经过位填充处理。然后将数据串行 化，发送到数据总线上，由两根数据线的差分值来表示0 和 1。在接收端恰恰相反，接收端采样数据总线，将数据并行话，然后去白化处理(即去掉填充位) , 在解析数据。在 USB协议

10、中规定， 设备可以通过 USB总线供电， 在未配置之前， 设备可以从 VBUS上获取 100mA 的电流，配置之后，最多可以从VBUS上获取 500mA的电流。关于 USB的的电气特性有如下几点需要注意 :- 电缆中包括 VBUS 、 GND 二条线，向设备提供电源 ；- VBUS 使用 +5V 电源。 USB 对电缆长度要求很宽，最长可为几米；- 为了保证足够的输入电压和终端阻抗，重要的终端设备应位于电缆的尾部；- 低速模式需要更少的 EMI 保护；- 两种模式可在用同一 USB 总线传输的情况下自动地动态切换。- 过多的低速模式的使用将降低总线的利用率；USB总线协议USB总线属于轮询方式

11、的总线，始终由主机控制端口初始化所有的数据传输。每一个 USB总线执行动作最多传送三个数据包。 按照传输前制定好的原则， 在每次传送开始时， 主机控制器发送一个描述传输操作的种类、方向， USB 设备地址和终端号的 USB 数据包，这个数据 包通常称为标志包 (token packet) 。USB 设备从数据包中取出属于自己的数据。数据传输方向不是从主机到设备就是从设备到主 机。在传输开始时，由标志包来标识数据的传输方向，然后发送端开始发送包含信息的数据包或表 明没有数据传送。接收端也要相应发送一个握手的数据包表明是否传送成功。发送端和接收端之间 的 USB 数据传输，在主机和设备的端口之间可

12、视为一个管道(PIPE) 。USB存在两种类型的管道：- 数据流管道 数据流管道的数据没有 USB协议规定的结构。 管道与数据宽、 传输服务类型、 端口特性 （如缓冲区大小）有关。数据流管道在USB设备初始化设置完成就存在了。- 消息管道 :消息通道是 USB协议中特殊的一个管道，也成为控制管道。设备上电启动后，该管道 就存在，为设备的设置、查询状态和输入控制信息提供了一个入口。USB数据流分类在 USB主机和设备通道之间的数据传输，我们叫做数据流，USB的结构包含四个基本的数据流传输类型 :- 控制数据传送 在设备连接时用来对设备进行设置，还可对指定设备进行控制，如通道控制；- 批量数据传送

13、 大批量产生并使用的数据，在传输约束下，具有很广的动态范围；通常用在打印机和扫描仪 等有大量数据需求的传输。- 中断数据的传送 用来描述或匹配人的感觉或对特征反应的回馈；中断数据传输是针对少量数据的传输需求 , 数据延迟时间也是有限范围内的。- 同步数据的传送由预先确定的传送延迟来填满预定的 USB 带宽；同步数据的建立、 传输和使用时时连续且实 时的，同步数据时以稳定的速率发送和接收实时信息，同步数据要使接受者与发送者保持相同的时 间安排，出了传输速率，同步数据对延迟非常敏感。对于任何指定的 USB设备而言，一个通道只能支持上述一种方式的数据流传输。USB的带宽USB的带宽分配给各个通道 ,

14、 当一个通道建立后， USB主机就分配给它一定的带宽 ,USB 设备需要 提供一些数据缓冲区，若 USB提供了更多的带宽，则需要更多的缓冲区。USB的体系要保证缓冲引导的硬件的延迟限定在几毫秒内。USB设备的插入检测机制当 USB设备插上主机时，主机是如何检测到设备插入的呢?首先，在每个 USB的集线器下游端口 D+和 D-上，分别接了一个 15K 欧姆的下拉电阻到地。当 集线器的端口悬空时， D+和 D-被这两个下拉电阻拉到地，同为低电平。在低速 USB的设备上， DD-被接上 1.5K 欧姆的上拉电阻，在全速和高速 USB设备上， D+被接上 一个 1.5K 欧姆的上拉电阻。当设备插入集线

15、器是，由于 1.5k 欧姆的上拉和下拉电阻分压，就将 D+ 或 D- 其中的一条线拉高了。集线器检测到这个状态后，就上报USB主控制器，检测到设备的插入。通过对 D+,D- 电平的识别可以判断出是低速设备还是高速或全速的设备。高速和全速的设备需要主机和从机进一步数据交换后才能确定。USB的识别过程当 USB主机检测到 USB设备插入后， 主机就通过一系列的动作来对设备进行枚举配置 (配置是 属于枚举的一个态，态表示暂时的状态) ，这些态如下：- 接入态( Attached ) 设备接入主机后，主机通过检测信号线上的电平变化来发现设备的接入；- 供电态( Powered ) 就是给设备供电，分为

16、设备接入时的默认供电值，配置阶段后的供电值(按数据中要求的最 大值，可通过编程设置)- 缺省态( Default ) USB在被配置之前，通过缺省地址 0 与主机进行通信- 地址态( Address )经过了配置， USB 设备被复位后，就可以按主机分配给它的唯一地址来与主机通信，这种状 态就是地址态；- 配置态( Configured ) 通过各种标准的 USB请求命令来获取设备的各种信息， 并对设备的某此信息进行改变或设置。- 挂起态( Suspended ) 总线供电设备在 3ms 内没有总线操作，即 USB总线处于空闲状态的话，该设备就要自动进入 挂起状态，在进入挂起状态后，总的电流功

17、耗不超过280UA。USB的请求命令控制传输过程中，初始化设置 USB的设备时会涉及到 USB的请求命令。 标准的 USB设备请求命令总共有 11个，每个命令由 8个字节( 5个字段)组成，具有相同的数据结构。数据结构如下图 所示 :表 1 、 USB 命令的结构偏移量域长度(半字)值描述0bmRequestType1位图请求特征：D7 : 传输方向0 = 主机至设备1 = 设备至主机D6.5: 种类0 = 标准1 = 类2 = 厂商3 = 保留D4.0 ： 接收者0 = 设备1 = 接口2 = 端点3 = 其他4.31 保留1bRequest1值命令类型编码值 （见表 3）2wValue2值

18、根据不同的命令，含义也不同4wIndex2索引或 偏移根据不同的命令，含义也不同，主要用于传送索引或偏移6wLength2如有数据传送阶段，此为数据字节数表列出了 USB 的 11 种标准命令表 2、 USB的 11 种标准命令命令bmRequestTypebRequestwVaulewIndexwLengthDataClear_Feature0000 0000B0000 0001B0000 0010BCLEAR_FEATURE特性选择符零 接口号 端点号零无Get Configuration1000 0000BGET CONFIGURATION零零-配置值Get_Descriptor1000

19、 0000BGET_DESCRIPTOR描述表 种类（高 字节，见 表 5） 和索 引（低字 节）零或语言标志描述表长描述表Get_Interface1000 0001BGET_INTERFACE零接口号-可选设置Get_Status1000 0000B1000 0001B1000 0010BGET_STATUS零零（返回 设备状 态）接口号 （对像是 接口时 ） 端点号 （对 象 是 端点时 ）设备 , 接口, 或端点 状态Set_Address0000 0000BSET_ADDRESS设备地址零零无Set_Configuration0000 0000BSET_CONFIGURATION配置

20、值 （高字节 为 0，低 字节表 示要设 置的配 置值）零零无Set Descriptor0000 0000BSET DESCRIPTOR描述表零或语言描述表长描述表种类（高 字节，见 表 5） 和索 引（低字 节）标志Set_Feature0000 0000B0000 0001B0000 0010BSET_FEATURE特性选 择符（1 表 示设备, 0 表示端 点）零, 接口号 , 端点号零无Set_Interface0000 0001BSET_INTERFACE可选设 置接口号零无Synch Frame1000 0010 BSYNCH FRAM零端点号二帧号其中 bRequest 为命令

21、编码值，含义见表 3:表 3 、 USB 标准命令的编码值bRequestValueGET STATUS0CLEAR FEATURE1RESERVED2SET FEATURE3RESERVED4SET ADDRESS5GET DESCRIPTOR6SET DESCRIPTOR7GET CONFIGURATION8SET CONFIGURATION9GET INTERFACE10SET INTERFACE11SYNCH FRAME12这里就不详细介绍这 11个命令了，如果有感兴趣的同学请自己去看 USB2.0 的协议。控制传输 是 USB 的重点 , 而控制传输就是依靠这 11 个命令来完成的，

22、 所以这 11 个命令搞明白了， USB 就算 是入门了。USB的描述符USB协议为 USB设备定义了一套描述设备功能和属性的有固定结构的描述符，包括标准的描述 符即设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符和字符串描述符，还有百标准描述符，如 类描述符。 USB设备通过这些描述符向 USB主机汇报设备的各种各样属性，主机通过对这些描述符 的访问对设备进行类型识别、配置并为其提供相应的客户端驱动程序。USB设备通过描述符反映自己的设备特性。USB描述符是由特定格式排列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要解析从 USB设备读取的所有描述符信息。 在 USB 主

23、向设备发送读取描述符的请求后， USB设备将所有的描述符以连续的数据流方式传输给USB主机。主机从第一个读到的字符开始，根据双方规定好的数据格式，顺序地解析读到的数据流。USB描述符包含标准描述符、类描述符和厂商特定描述种形式。任何一种设备必须USB标准描述符(队字符串描述符可选外) 。在 USB1.X 中，规定了 5 种标准描述符：设备描述符( Device Descriptor) 、配置描述符 ( Configuration Descriptor)、接口描述符( Interface Descriptor)、端点描述符( EndpointDescriptor )和字符串描述符( String

24、 Descriptor)。每个 USB设备只有一个设备描述符，而一个设备中可包含一个或多个配置描述符，即USB设备可以有多种配置。设备的每一个配置中又可以包含一个或多个接口描述符，即USB设备可以支持多种功能(接口) ，接口的特性通过描述符提供。在 USB主机访问 USB 设备的描述符时， USB设备依照设备描述符、配置描述符、接口描述符、 端点描述符、字符串描述符顺序将所有描述符传给主机。一设备至少要包含设备描述符、配置描述 符和接口描述符，如果 USB设备没有端点描述符，则它仅仅用默认管道与主机进行数据传输。设备描述符设备描述符给出了 USB设备的一般信息，包括对设备及在设备配置中起全程作

25、用的信息，包括 制造商标识号 ID 、产品序列号、所属设备类号、默认端点的最大包长度和配置描述符的个数等。一 个 USB设备必须有且仅有一个设备描述符。设备描述符是设备连接到总线上时USB主机所读取的第一个描述符，它包含了 14 个字段，结构如下：表 4、 USB 设备描述符的结构偏移量域大小值描述0bLength1数字此描述表的字节数1bDescriptorType1常量描述符的类型 ( 此处应为 0x01, 即设备描述符 )2BcdUSB2BCD码此设备与描述表兼容的 USB设备说明版本号 (BCD 码)4bDeviceClass1类设备类码 :如果此域的值为 0 则一个设置下每个接口指出

26、它自己的类， 各个接口各自独立工作。如果此域的值出于 1FEH之间，则设备在不同的接口上支持 不同的类。 并这些接口可能不能独立工作。 此值指出了这些 接口集体的类定义。如果此域设置 FFH,则此设备的类由厂商定义。5bDeviceSubClass1子类子类挖码这些码值的具体含义根据 bDeviceClass 域来看。 如 bDeviceClass 域为零，此域也须为零 如 bDeviceClass 域为 FFH，此域的所有值保留6bDevicePortocol1协议协议码这些码得值是 bDeviDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDceC和la bDeviceSubClass 的值而定

27、。如果设备支持设备类相关的协议，此码标志了设备类的值。如果此域的值为零， 则此设备不支持设备类相关的协议， 然 而，肯它的接口支持设备类相关的协议。如果此域的值为 FFH，此设备使用厂商定义的协议。7bMaxPacketSize01数字端点 0的最大包大小 （仅8,16,32,64 为合法值 ）8idVendor2ID厂商标志 （ 由 USB-IF 组织赋值 ）10idProduct2ID产品标志 （ 由厂商赋值 ）12bcdDevice2BCD码设备发行码 （BCD 码 ）14iManufacture1索引描述厂商信息的字符串描述的索引值15iProduct1索引描述产品信息的字符串描述符的

28、索引值16iSerialNumber1索引描述设备序列号信息的字符串描述符的索引值17bNumConfigurations1数字可能的配置描述符数目其 中 bDescriptorType 为 描 述 符 的 类 型 ， 其 含 义 可 查 下 表 （ 此 表 也 适 用 于 标 准 命 令Get Descriptor 中 wValue 域高字节的取值含义）表 5、 USB描述符的类型值类型描述符描述符值标志描述符设备描述符 (Device Descriptor)0x01配置描述符 (Configuration Descriptor)0x02字符串描述符 (String Descriptor)0

29、x03接口描述符 (Interface Descriptor)0x04端点描述符 (EndPort Descriptor)0x05类描述符集线器类描述符 （Hub Descriptor）0x29人机接口类描述符 （HID）0x21厂商定义的描述符0Xff设备类代码 bDeviceClass 可查下表 :表 5、 USB设备的类别 (bDeviceClass)值（十进制）值（ 十六进制 ）说明00x00接口描述符中提供类的值20x02通信类90x09集线器类2200xDC用于诊断用途的设备类2240xE0无线通信设备类2550xFF厂商定义的设备类1.设备描述符在程序中的结构体表示如下struc

30、t _DEVICE_DEs criptOR_STRUCT2.3.BYTE bLength;4.BYTE bDes criptorType;5.WORD bcdUSB;/ 设备描述符的字节数大小，为 0x12/ 描述符类型编号，为 0x01/ USB 版本号6.BYTE bDeviceClass;7./ USB 分配的设备类代码，/ 0xff 为厂商自定义类0x010xfe 为标准设备类，8.9.BYTE bDeviceSubClass;/ 0x00 不是在设备描述符中定义的，如 HID/ usb 分配的子类代码，同上，值由 USB 规定和分配的10.BYTE bDeviceProtocl;/

31、USB 分配的设备协议代码，同上11.BYTE bMaxPacketSize0;/端点 0 的最大包的大小12.WORD idVendor;/厂商编号13.WORD idProduct;/产品编号14.WORD bcdDevice;/设备出厂编号15.BYTE iManufacturer;/描述厂商字符串的索引16.BYTE iProduct;/描述产品字符串的索引17.BYTE iSerialNumber;/描述设备序列号字符串的索引18.BYTE bNumConfiguration;/可能的配置数量19.以下是一种鼠标的设备描述符示例以供大家分析：表 7 、一种鼠标的设备描述符示例字段描述

32、符值 （ 十六进制 ）bLength0x12bDecriptorType0x01BcdUSB0x0110bDeviceClass0x00bDeviceSubClass0x00bDevicePortocol0x00BMaxPacketSize00x08idVendor0x045E(Microsoft Corporation)idProduct0x0047bcdDevice0x300iManufacture0x01iProduct0x03iSerialNumber0x00bNumConfiguration0x01配置描述符 配置描述符中包括了描述符的长度（属于此描述符的所有接口描述符和端点描述符的

33、长度的 和）、供电方式（自供电 / 总线供电）、最大耗电量等。主果主机发出USB标准命令 Get_Descriptor要求得到设备的某个配置描述符，那么除了此配置描述符以外，此配置包含的所有接口描述符与端 点描述符都将提供给 USB主机。表 8、 USB配置描述符的结构偏移量域大小值描述0bLength1数字此描述表的字节数长度1bDescriptorType1常量配置描述表类型 （ 此处为 0x02）2wTotalLength2数字此配置信息的总长 （ 包括配置，接口，端点和设备类及厂 商定义的描述符 ）4bNumInterface1数字此配置所支持的接口个数5iConfigurationV

34、alue1数字在 SetConfiguration（） 请求中用作参数来选定此配置6iConfiguration1索引描述此配置的字符串描述表索引7bmAttributes1位图配置特性：D7: 保留（ 设为 1）D6: 自给电源D5: 远程唤醒D4.0: 保留 （ 设为 1） 一个既用总线电源又有自给电源的设备会在MaxPower域指出需要从总线取电量。并设置 D6 为 1。运行使其的实 际电源可由 GetStatus（DEVICE） 请求得到。8MaxPower1mA在此配置下的总线电源耗费量，以2mA为一个单位配置描述符在程序中的结构体表示如下01.struct _CONFIGURATI

35、ON_DEs criptOR_STRUCT02.03.BYTE bLength;/ 设备描述符的字节数大小，为 0x1204.BYTE bDes criptorType;/描述符类型编号，为 0x0105.WORD wTotalLength;/配置所返回的所有数量的大小06.BYTE bNumInterface;/此配置所支持的接口数量07.BYTE bConfigurationVale;/ Set_Configuration 命令需要的参数值08.BYTE iConfiguration;/ 描述该配置的字符串的索引值09.BYTE bmAttribute;/供电模式的选择10.BYTE Ma

36、xPower;/设备从总线提取的最大电流11.面是一种硬盘的配置描述符实例，以供分析表 9 、一种硬盘的配置描述符示例字段描述符值 （ 十六进制 ）bLength0x09bDescriptorType0x02wTotalLength0x01FbNumInterface0x01bConfigurationValue0x01iConfiguration0x00bmAttributes0x0CMaxPower0x32接口描述符 配置描述符中包含了一个或多个接口描述符，这里的“接口”并不是指物理存在的接口，在这 里把它称之为“功能”更易理解些，例如一个设备既有录音的功能又有扬声器的功能，则这个设备 至

37、少就有两个“接口” 。如果一个配置描述符不止支持一个接口描述符，并且每个接口描述符都有一个或多个端点描述 符，那么在响应 USB主机的配置描述符命令时， USB设备的端点描述符总是紧跟着相关的接口描述 符后面，作为配置描述符的一部分被返回。接口描述符不 可直接 用 Set_Descriptor 和 Get_Descriptor 来存取。如果一个接口仅使用端点 0，则接口描述符以后就不再返回端点描述符，并且此接口表现的是 一个控制 接口的特性，它使用与 端点 0 相关联的默认 管道进行数据 传输。在 这种情况下 bNumberEndpoints 域应被设置成 0。接口描述符在说明端点个数并不把端

38、点0 计算在内。表 10、 USB接口描述符的结构偏移量域大小值描述0bLength1数字此表的字节数1bDescriptorType1常量接口描述表类 （ 此处应为 0x04）2bInterfaceNumber1数字接口号，当前配置支持的接口数组索引 （ 从零开始 ）3bAlternateSetting1数字可选设置的索引值4bNumEndPoints1数字此接口用的端点数量 , 如果是零则说明此接口只用缺省控制管道5bInterfaceClass1类接口所属的类值：零值为将来的标准保留如果此域的值设为 FFH ，则此接口类由厂商说明。 所有其他的值由 USB 说明保留6bInterface

39、SubClass1子类子类码：这些值的定义视 bInterfaceClass 域而定。如果 bInterfaceClass 域的值为零则词语的值必须为零。bInterfaceClass 域不为 FFH 则所有值由 USB 所保留7bInterfaceProtocol1协议协议码 : bInterfaceClass和 bInterfaceSubClass 域的值而定，如果一个接口支持设备类相关的请求此域的值指出了设备类说明 所定义的协议。8iInterface1索引描述此接口的字符串描述表的索引值对于 bInterfaceClass 字段，表示接口所属的类别， USB协议根据功能将不同的接口划分

40、成不 的类，其具体含义如下表所示：表 11 、USB协议定义的接口类别 （bInterfaceClass）值（ 十六进制 ）类别0x01音频类0x02CDC控制类0x03人机接口类 （HID）0x05物理类0x06图像类0x07打印机类0x08大数据存储类0x09集线器类0x0ACDC数据类0x0B智能卡类0x0D安全类0xDC诊断设备类0xE0无线控制类0xFE特定应用类 （ 包括红外的桥接器等 ）0xFF厂商定义的设备接口描述符在程序中的结构体表示如下01. struct _INTERFACE_DEs criptOR_STRUCT02. 03.BYTE bLength;/设备描述符的字节数

41、大小，为 0x1204.BYTE bDes criptorType;/描述符类型编号，为 0x0105.BYTE bInterfaceNunber;/接口的编号06.BYTE bAlternateSetting;/备用的接口描述符编号07.BYTE bNumEndpoints;/该接口使用端点数，不包括端点 008.BYTE bInterfaceClass;/接口类型09.BYTE bInterfaceSubClass;/接口子类型10.BYTE bInterfaceProtocol;/接口所遵循的协议11.BYTE iInterface;/描述该接口的字符串索引值12. 端点描述符端点是设备

42、与主机之间进行数据传输的逻辑接口，除配置使用的端点0（控制端点，一般一个设备只有一个控制端点）为双向端口外，其它均为单向。端点描述符描述了数据的传输类型、传输 方向、数据包大小和端点号（也可称为端点地址）等。除了描述符中描述的端点外，每个设备必须要有一个默认的控制型端点，地址为0，它的数据传输为双向，而且没有专门的描述符，只是在设备描述符中定义了它的最大包长度。主机通过此端 点向设备发送命令，获得设备的各种描述符的信息，并通过它来配置设备。表 12、 USB端点描述符的结构偏移量域大小值描述0bLength1数字此描述表的字节数长度1bDescriptorType1常量端点描述表类 （ 此处应

43、为 0x05）2bEndpointAddress1端点此描述表所描述的端点的地址，方向：Bit3.0 : 端点号Bit6.4 : 保留位零Bit7 : 方向，如果控制端点则略0 :输出端点 （ 主机到设备 ）1 :输入端点 （ 设备到主机 ）3bmAttributes1位图此域的值描述的是在 bConfigurationValue 域所指的配 置下端点的特性 :Bit 1.0 :传送类型00 =控制传送01 =同步传送10 =批传送11 =中断传送其他所有位都保留4wMacPacketSize2数字当前配置下此端点能够接收或发送的最大数据包的大小 . 对于实际传输， 此值用于为每帧的数据净荷预

44、留时间。 在实际运行时， 管道可能不完全需要预留的带宽， 实际带宽 可由设备通过一种非 USB定义的机制汇报给主机。 对于中 断传输， 批量传输和控制传输， 端点可能发送比之短的数 据包。6bInterval1数字周期数据传输端点的时间间隙。 此域的值对于批传送的端点及控制传送的端点无意义。 对 于同步传送的端点此域必需为 1，表示周期为 1ms。对于 中断传送的端点此域值的范围为 1ms 到 255ms。端点描述符在程序中的结构体表示如下01. struct _ENDPOIN_DEs criptOR_STRUCT02. 03.BYTE bLength;/ 设备描述符的字节数大小，为0x120

45、4.BYTE bDes criptorType;/ 描述符类型编号，为 0x0105.BYTE bEndpointAddress;/ 端点地址及输入输出属性06.BYTE bmAttribute;/ 端点的传输类型属性07.WORD wMaxPacketSize;/ 端点收、发的最大包的大小08.BYTE bInterval;/ 主机查询端点的时间间隔09. 表是一种鼠标的端点描述符的示例，该端点是一个中断端点：表 13 、一种鼠标的端点描述符示例域值（十六进制 ）bLength0x07bDescriptorType0x05bEndpointAddress0x81bmAttributes0x0

46、3wMaxPacketSize0x04bInterVal0x0A字符串描述符字符串描述符是一种可选的 USB标准描述符，描述了如制商、设备名称或序列号等信息。如果 一个设备无字符串描述符，则其它描述符中与字符串有关的索引值都必须为0。字符串使用的是Unicode 编码。主机请示得到某个字符串描述符时一般分成两步：首先主机向设备发出 USB 标准命令 Get_Descriptor ，其中所使用的字符串的索引值为0，设备返回一个字符串描述符，此描述符的结构如下：表 14、 USB字符串描述符 （响应主机请求时返回的表示语言ID 的字符串描述符 ）偏移量域大小值描述0bLength1N+2此描述表的

47、字节数1bDescriptorType1常量字符串描述表类型 （ 此处应为 0x03）2Wlangid02数字语言标识 （LANGID）码 0NWlangidx2数字语言标识 （LANGID）码 X该字符串描述符双字节的语言 ID 的数组， wLANGID0wLANGIDx 指明了设备支持的语言，具 体含义可查看 USB_LANGIDs.pdf。主机根据自己需要的语言， 再次向设备发出 USB标准命令 Get_Descriptor ，指明所要求得到的 字符串的索引值和语言。这次设备所返回的是 Unicode 编号的字符串描述符，其结构如下：表 15、Unicode 字符串描述符 （ 响应主机请求时真正表示字符串编码的字符串描述符）偏移量域大小值描述0bLength1数字此描述表的字节数 （bString 域的数值 N+2）1bDescriptorType1常量字串描述表类型 （ 此处应为 0x03）2bStringN数字UNICODE编码的字串bString 域为设备实际返回的以 UNICODE编码的字符串流，我们在编写设备端硬件驱动的时候 需要将字符串转换为 UNICODE编码，您可以通过一些 UNICODE转换工具进行转换。字符描述符在程序中的结构体表示如下01. struct _STRING_DEs criptOR_STRUCT02. 03