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系列的cortex-M3的产品，从而弥补了了 TI在MCI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+PH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勺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,有的支持HOST+ Device,部分芯片支持 OT

2、G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PC上开发USB的驱动程序。USB的设计开发。希望通过本笔记的学习，能够帮助大家尽快的学会如何进

3、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,USB2.0和USB3.0。由于目前市面上的 MCI大多只支持 USB2.0,所以本文主要介绍 USB2.0的特性。US

4、B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 speed)。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

5、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USB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US

6、B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，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 ：Series AtT C onnectorsSeries MBM Counectors

7、Series A plugs are always oriented upstream towards the Host Systemf,AM Plugs(Ft am rheUSB Device)A型插头 Series B plugs are always oriented down stream towards theI7SB Device5型插头NBH Plugs (From rheHost Sysrejn)riAM RecepfiidesOiapiit fi om the LSB Host or Hub)A型插座B* ReceptaclesUpsn earn Inpur to theE7

8、S丑 Device or Hub)B型插座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勺拓扑结构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

9、，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VBUSTA1GND标准的USB使用4根线：5V电源线（Vbus）,差分数据线负（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U

10、SB多了一根身份识别（ID） 线。如下图所示：vnirsD+ n- GNDUSB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50

11、0mA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，US

12、B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 USE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

13、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 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

14、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，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

15、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

16、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（

17、Con figured ）通过各种标准的USB青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，总的电流功耗不超过280UAUSB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

18、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值根据不同的命令，含义也不同4wlndex2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F表列出了 USB的11种标准命令表2、USB的11种标准命令命令bmRequestTypebRequestwVaulewindexwLe ngthDataClear_Feature0000 0000B0000 0001B0000 0

19、010BCLEAR_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 0000BGET_DESCRIPTOR扌苗述表 种类（高 字节，见 表5）和索 引（低字节）零或语言标志扌苗述表长扌苗述表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

20、， 或端点 状态Set_Address0000 0000BSET_ADDRESS设备地址零零无Set_Configuration0000 0000BSET_CONFIGURATION配置值 （高字节为0,低 字节表 示要设 置的配 置值）零零无Set Descriptor0000 0000BSET DESCRIPTOR扌苗述表零或语言扌苗述表长扌苗述表种类（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_lnterface00

21、00 0001BSET_INTERFACE可选设置接口号零无Synch_Frame1000 0010 BSYNCH_FRAM零端点号-二二帧号其中bRequest为命令编码值，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

22、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，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，女口 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

23、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3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(Con figurati on Descriptor)、接口描述符( In terface

24、Descriptor)、端点描述符( En dpo intDescriptor )和字符串描述符(String 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

25、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)4bDevice

26、Class1类设备类码：如果此域的值为0则一个设置下每个接口指岀它自己的类， 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。女口 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bDeviDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDce和abDe

27、viceSubClass 的值而定。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索引值

28、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)0x03接口描述符(Interface Descriptor)0x04端点描

29、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厂商定义的设备类设备描述符在程序中的结构体表示如下1.struct _DEVICE_DEs criptOR_STRUCT2.3.BYTE bLength;4.B

30、YTE 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;/ USB分配的设备类代码,/ Oxff为厂商自定义类0x010xfe为标准设备类,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;/ USB分配的设备协议代码，同上7.8.11.BYTE bMaxPacketSizeO;/端点0的最大包的大小12.WORD id

31、Vendor;/厂商编号13.WORD idProduct;/产品编号14.WORD bcdDevice;/设备岀厂编号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-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符值（十六进制）bLength0x12bDecriptorType0x01BcdUSB0x0110bDeviceClass0x0

32、0bDeviceSubClass0x00bDevicePortocol0x00BMaxPacketSize00x08idVendor0x045E(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

33、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& 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5iConfigurationValue1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7bmAttrib

34、utes1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域指岀需要从总线取电量。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 _CONFIGURATION_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 0x0

35、105.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 MaxPower;/设备从总线提取的最大电流11.F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）bLength0x09bDescriptorType0x02w

36、TotalLength0x01FbNumInterface0x01bConfigurationValue0x01iConfiguration0x00bmAttributes0x0CMaxPower0x32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

37、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

38、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6bInterfaceSubClass1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：bInt

39、erfaceClass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岀了设备类说明 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blnterfaceClass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0x

40、0D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）OxFF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.BY

41、TE blnterfaceClass;/接口类型09.BYTE blnterfaceSubClass;/接口子类型10.BYTE blnterfaceProtocol;/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

42、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 :输岀端点（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

43、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。6blnterval1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1mso对于 中断传送的端点此域值的

44、范围为 1ms到255m&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0x1204.BYTE bDes criptorType;/描述符类型编号，为0x0105.BYTE bEndpointAddress;/端点地址及输入输岀属性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. F表是一种鼠标的端点描述符的示例，该

45、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）bLength0x07bDescriptorType0x05bEndpointAddress0x81bmAttributes0x03wMaxPacketSize0x04bInterVal0x0A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

46、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0NWlangid x2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，wLANGIDO卜wLANGIDx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

47、得到的 字符串的索引值和语言。这次设备所返回的是Uni code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UNICOD编码的字串bStri ng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专换工具进行转换。字符描述符在程序中的结构体表示如下01. struct _STRING_DEs criptOR_