Cypress USB描述符的格式与含义

目录

1. USB设备描述符：DeviceDscr

2. 设备限定描述符：DeviceQualDscr

3. 配置描述符：HighSpeedConfigDscr/FullSpeedConfigDscr

4. 接口描述符：Interface Descriptor

5. 端点描述符：Endpoint Descriptor

6. 字符串描述符：StringDscr

7. 参考

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    Cypress USB描述符表示了USB设备的特性，这些描述符中的字段均有固定的排列顺序，一般来说bLength为第一个字段，bDescriptorType为第二个字段。这些字段名称的前缀指出了该字段的的长度，有如下几类：

• b表示一个字节（8bit）；
• w表示一个字（16bit）；
• bm表示按位寻址；
• bcd表示采用二进制编码的10进制数；
• i表示索引值；
• id表示标示码。

1. USB设备描述符：DeviceDscr

USB设备描述符由14个字段组成，总长度固定为18个字节，格式如表1所示。

db    DSCR_DEVICE_LEN          ;; Descriptor length
db    DSCR_DEVICE              ;; Decriptor type
dw   0002H                     ;; Specification Version (BCD)
db    00H                      ;; Device class
db    00H                      ;; Device sub-class
db    00H                      ;; Device sub-sub-class
db    64                       ;; Maximum packet size
dw   0B404H                    ;; Vendor ID
dw   0410H                     ;; Product ID (Sample Device)
dw   0000H                     ;; Product version ID
db    1                        ;; Manufacturer string index
db    2                        ;; Product string index
db    0                        ;; Serial number string index
db    1                        ;; Number of configurations

其中：db表示双字节大小为16bit；dw表示双字大小为32bit。

表1. 设备描述符

地址偏移量	字段名	长度/字节	说明
0	bLength	1	描述符的长度（12H字节）
1	bDescriporType	1	描述符类型值：设备描述符=01H
2	bcdUSB	2	USB规范版本号，用bcd码表示，2字节。例如2.0版本，值为0200H，用bcd码表示，低字节在前，高字节在后，表示为0002H；同理，1.1版本，则表示为1001H。
4	bDeviceClass	1	指明USB设备所属的设备类： （1）＝0，表示USB各接口相互独立工作，分属不通的设备类，具体信息在接口描述符中说明； （2）＝1～FEH，表明该USB设备属于某个明确的设备类，例如04H代表显示设备； （3）＝FFH，厂商自定义的设备类。
5	bDeviceSubClass	1	指明USB设备所述的设备子类。其值依赖bDeviceClass。 （1）＝0，此时bDeviceClass必须首先为0； （2）＝1～FEH，详细的设备子类； 例如如果bDeviceClass＝04H，是显示设备，则bDeviceSubClass＝01H，表示CRT显示器； （3）＝FFH，厂家自定义。
6	bDevicePortcol	1	指明USB所使用的设备类协议。其值依赖bDeviceClass和bDeviceSubClass。 ＝0，表示该设备不使用任何设备类协议； ＝1～FEH，则该USB必须属于某个明确的设备类和子设备类。如视频类协议（UVC），音频类协议（UAC）等； ＝FFH，厂家自定义。
7	bMaxPacketSize0	1	指明该USB设备端点0控制传输所支持的最大数据包长度，对于低速设备端点0所支持最大数据包长度是8；全速设备是8、16、32、64；高速设备是64。
8	idVendor	2	供应商ID
10	idProduct	2	产品识别码
12	bcdDevice	2	指明USB设备版本号。
14	iManuFacture	1	厂商信息字符串索引值，没有时为0。这里为1，即下面的“Cypress”字符串。
15	iProduct	1	产品信息字符串索引值，没有时为0。后面的“EZ-USB”字符串。
16	iSerial	1	USB设备序列号信息字符串索引值，没有时为0。
17	bNumConfigurations	1	指明USB设备所支持的配置数。如果USB设备支持两种传输速率，则该字段指出的是该速率下的配置数，而不是两种速率下的配置数和。

2. 设备限定描述符：DeviceQualDscr

仅当该USB为高速USB设备，且设备既需支持高速（High Speed）又需支持全速（Full）时，就需要用到设备限定描述符。例如该高速USB设备目前工作于全速模式，则该描述符中包含高速模式的总体信息。

设备限定描述符，9个字段，共10字节。设备限定描述符格式见表2所示。

DeviceQualDscr:
db    DSCR_DEVQUAL_LEN      ;; Descriptor length
db    DSCR_DEVQUAL          ;; Decriptor type
dw   0002H                  ;; Specification Version (BCD)
db    00H                   ;; Device class
db    00H                   ;;Device sub-class
db    00H                   ;; Device sub-sub-class
db    64                    ;; Maximum packet size
db    1                     ;; Number of configurations
db    0                     ;; Reserved 

表2. 设备限定描述符

地址偏移量	字段名	长度/字节	说明
0	bLength	1	描述符的长度（0AH字节）
1	bDescriporType	1	描述符类型值：设备限定描述符=06H
2	bcdUSB	2	USB规范版本号（BCD码）
4	bDeviceClass	1	类代码
5	bDeviceSubClass	1	子类代码
6	bDeviceProtocol	1	该设备所使用的设备类协议
7	bMaxPacketSize0	1	端点0控制传输所支持的最大数据包长度，单位字节。
8	bNumConfigurations	1	另一速率所支持的配置数。
9	bReserved	1	保留，必须为0。

3. 配置描述符：HighSpeedConfigDscr/FullSpeedConfigDscr

配置描述符包含8个字段，共9字节。所有的USB设备至少包含一个配置描述符，例如这里包含两个配置描述符高速HighSpeedConfigDscr和全速FullSpeedConfigDscr。配置描述符格式如表3所示。

db    DSCR_CONFIG_LEN                                       ;; Descriptor length
db    DSCR_CONFIG                                           ;; Descriptor type
db    (HighSpeedConfigDscrEnd-HighSpeedConfigDscr) mod 256  ;; Total Length (LSB)
db    (HighSpeedConfigDscrEnd-HighSpeedConfigDscr)/256      ;; Total Length (MSB)
db    1                                                     ;; Number of interfaces
db    1                                                     ;; Configuration number
db    0                                                     ;; Configuration string
db    10000000b                       ;; Attributes (b7 - buspwr，b6 - selfpwr，b5 - rwu)
db    100                                                ;; Power requirement (div 2 ma)

表3. 配置描述符

地址偏移量	字段名	长度/字节	说明
0	bLength	1	描述符长度（09H字节）
1	bDescriporType	1	描述符类型值：配置描述符=02H
2	wTotalLength LSB	1	指明配置信息总长度，2字节表示。为配置描述符，接口描述符，端点描述符，设备类定义描述符，供应商自定义描述符长度的和。在这里只有配置、接口和端点描述符。
3	wTotalLength MSB	1	同上
4	bNumInterface	1	指明该配置所支持的接口数，最小为1。
5	bConfigurationValue	1	指明该配置的配置值。例如这里值为1，在重枚举时，主机发送Setconfiguration(x)，当x＝1时，就调用该配置。
6	iConfiguration	1	该配置的字符串索引值，没有时为0。
7	bmAttributes	1	指明该配置的特性，8位。 b0~b4，保留，必须为0； b5：远程唤醒选择。＝1，支持远程唤醒；＝0，不支持远程唤醒； b6：是否总线电源选择。如果该USB设备外加了电源，＝1，使用总线电源；＝0，使用自供的电源； b7：必须为1。 在主机设备请求case SC_GET_STATUS，case GS_DEVICE中获得该信息。
8	bMaxPower	1	总线供电时，该USB设备可获得的最大电流。单位2mA，所以最大值为250。如果该电流得不到满足，USB将不能使用这个配置。

4. 接口描述符：Interface Descriptor

    接口描述符有9个字段，共9字节。注意，主机不能用SetDescription和GetDescription来设置和读取接口描述符，它只能作为配置描述符的一部分信息返回，在主机发送case SC_GET_DESCRIPTOR，且case GD_CONFIGURATION时一并读取。所以我们看到，在fw.c文件中并没有对接口描述符的判断。

;; Interface Descriptor
db    DSCR_INTRFC_LEN           ;; Descriptor length
db    DSCR_INTRFC               ;; Descriptor type
db    0                         ;; Zero-based index of this interface
db    0                         ;; Alternate setting
db    6                         ;; Number of end points
db    0ffH                      ;; Interface class
db    00H                       ;; Interface sub class
db    00H                       ;; Interface sub sub class
db    0                         ;; Interface descriptor string index

表4. 接口描述符

地址偏移量	字段名	长度/字节	说明
0	bLength	1	描述符长度（09H字节）
1	bDescriporType	1	描述符类型值：配置描述符=04H
2	bInterfaceNumber	1	指明该接口的接口号。
3	bAlternateSetting	1	指明接口的可替换设置值。
4	bNumberEndpoints	1	指明接口所使用的断点数，不包括端点0。
5	bInterfaceClass	1	指明接口所使用的设备类。 ＝0，保留； ＝1～FEH，表明该接口属于某个明确的USB设备类； ＝FFH，厂家自定义的设备类。
6	bInterfaceSubClass	1	该接口所属的USB设备子类。
7	bInterfaceProtocol	1	该接口所使用的设备类协议。
8	iInterface	1	接口字符串描述符的索引值，没有时为0。

5. 端点描述符：Endpoint Descriptor

端点描述符有6个字段，共7字节。和接口描述符一样，也不能由主机通过发送GetDedcription()请求读取，只能作为配置信息case GD_CONFIGURATION的一部分返回给主机。

;; Endpoint Descriptor
db    DSCR_ENDPNT_LEN         ;; Descriptor length
db    DSCR_ENDPNT             ;; Descriptor type
db    02H                     ;; Endpoint number， and direction
db    ET_BULK                 ;; Endpoint type
db    00H                     ;; Maximun packet size (LSB)
db    02H                     ;; Max packect size (MSB)
db    00H                     ;; Polling interval

表5. 端点描述符

地址偏移量	字段名	长度/字节	说明
0	bLength	1	描述符长度（07H字节）
1	bDescriporType	1	描述符类型值：配置描述符=05H
2	bEndpointAddress	1	指明端点的端点号及传输方向。 b0~b3：该端点的端点号。如0001端点1，0010端点2； b4~b6：保留，必须为0； b7：端点传输方向。1－IN传输；0－OUT传输
3	bmAttributes	1	指明端点的一些特性。 b0~b1：端点的传输类型。00－控制传输，01－同步传输，10－块传输，11－中断传输。 b2~b3：当该端点为同步端点时，这两位指出同步类型。00－非同步，01－异步，10－自适应，11－同步。 b4~b5：端点用法类型。00－数据端点，01－显示反馈端点，10－隐式反馈端点，11－保留。 b6~b7：保留，必须为0。
4	wMaxpacketSize LSB	1	指明端点所支持的最大数据包长度，共16位。 b0~b10：端点所支持的最大数据包长度。 b11~b12：当该端点为高速中断或同步端点时，这两位指出每小帧中最多传输的事务数。00－每小帧1次（默认），01－每小帧2次（附加一次），10－每小帧3次（附加2次），11－保留。 b13~b15：保留，必须为0。
5	wMaxpacketSize MSB	1	高8位。数据包大小为：0000 0010 0000 0000，取0～10位，还是0200，512字节。
6	bInterval	1	指明端点数据传输的访问间隔。 低速中断端点：＝10～255ms； 全速中断端点：＝1～255ms； 高速中断端点：＝1～16，访问间隔为2(bInterval-1)(幂)×1us； 全速/高速同步端点：＝1～16，访问间隔为2(bInterval-1)(幂)×1ms 和2(bInterval-1)(幂)×1us； 高速块/控制out端点：指明其最大NAK握手包发送速率。＝0，表示该端点永远不会发出NAK握手包；＝其他值，表示每个bInterval时间内，该端点最多只能发送一次NAK握手包。 其他类型端点：该字段无效。

6. 字符串描述符：StringDscr

    字符串描述符是可选的，用于保存一些供应商名称、产品序列号等文本信息。字符串描述符格式如表6所示。

表6. 字符串描述符

地址偏移量	字段名	长度/字节	说明
0	bLength	1	描述符长度（N+2字节）
1	bDescriporType	1	描述符类型值：配置描述符=03H
2	bString	N	Unicode编码的字符串

    这里的bString，实际上是由两种情况构成：bSTRING 或者wLANGID。对于字符串0，是一个或多个语言标识码（16BIT），比如U.S. English (0409h) ；对于其他字符串描述符则是一个Unicode UTF-16 LE字符串，这种编码格式下，大部分字符被编成16BIT，这种编码的低字节是字符的ASCII码。

StringDscr:
StringDscr0:   
      db   StringDscr0End-StringDscr0      ;; String descriptor length
      db   DSCR_STRING
      db   09H,04H
StringDscr0End:
StringDscr1:   
      db   StringDscr1End-StringDscr1      ;; String descriptor length
      db   DSCR_STRING
      db   'C',00
      db   'y',00
      db   'p',00
      db   'r',00
      db   'e',00
      db   's',00
      db   's',00
StringDscr1End:
StringDscr2:   
      db   StringDscr2End-StringDscr2      ;; Descriptor length
      db   DSCR_STRING
      db   'E',00
      db   'Z',00
      db   '-',00
      db   'U',00
      db   'S',00
      db   'B',00
StringDscr2End:

说明：db  'C',00中'C'为8bit的ASCII码，'C',00为16bit的Unicode编码，用于字符编码转换！

7. 参考

[1] Cypress固件架构彻底解析及USB枚举 - walter的博客 - 与非博客 - 与非网

[2] 基本固件框架的追踪研读之描述符1 - molake10344 - CSDN博客