USB只是一個(gè)總線，只提供一個(gè)數(shù)據(jù)通路而已。USB總線驅(qū)動(dòng)程序并不知道一個(gè)設(shè)備具體如何操作，有哪些行為。具體的一個(gè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)什么功能，要由設(shè)備自己來(lái)決定。那么，USB主機(jī)是如何知道一個(gè)設(shè)備的功能以及行為呢？這就要通過(guò)描述符來(lái)實(shí)現(xiàn)了。那么什么是USB的描述符呢？其實(shí)就是一些傳遞的協(xié)議信息，比如設(shè)備的類型、廠商ID、產(chǎn)品ID、端點(diǎn)情況、版本號(hào)等信息。

既然描述符是協(xié)議信息，那么不同的版本也會(huì)有所不同，比如USB1.1協(xié)議定義的標(biāo)準(zhǔn)描述符有設(shè)備描述符、配置描述符、接口描述符、端點(diǎn)描述符、字符串描述符、類特殊描述符以及廠商自定義的描述符。那么USB2.0協(xié)議中又增加了兩個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)描述符有設(shè)備限定符描述符和其他速度配置描述符。隨著USB協(xié)議版本的提升，大家知道都是為了提升速度和可靠度，讓用戶有更快更高效的體驗(yàn)。那么USB1.1是全速設(shè)備，現(xiàn)在我們一起看下USB1.1協(xié)議定義的描述符吧。

一個(gè)USB設(shè)備只有一個(gè)設(shè)備描述符。設(shè)備描述符里決定了該設(shè)備有多少種配置，每種配置都有一個(gè)配置描述符；而在每個(gè)配置描述符中又決定了該配置里有多少個(gè)接口，每個(gè)接口都有一個(gè)接口描述符；在接口描述符里又定義了該接口有多少個(gè)端點(diǎn)，每個(gè)端點(diǎn)都有一個(gè)端點(diǎn)描述符；端點(diǎn)描述符定義了端點(diǎn)的大小、類型等。

如果有類特殊描述符，它跟在相應(yīng)的接口描述符之后。由此可以看出，USB的描述符之間的關(guān)系是一層一層的，最上一層是設(shè)備描述符，接下來(lái)是配置描述符，再下來(lái)是接口描述符，最下面是端點(diǎn)描述符。在主機(jī)獲取描述符時(shí)，首先獲取設(shè)備描述符，接著再獲取配置描述符，然后根據(jù)配置描述符中的配置集合的總長(zhǎng)度，一次將配置描述符、接口描述符、類特殊描述符（如果有）、端點(diǎn)描述符一次讀回。對(duì)于字符串描述符，是單獨(dú)獲取的。主機(jī)通過(guò)發(fā)送獲取字符串描述符的請(qǐng)求以及描述符的索引號(hào)、語(yǔ)言ID來(lái)獲取對(duì)應(yīng)的字符串描述符。

l 設(shè)備描述符主要記錄的信息有：設(shè)備所使用的USB協(xié)議版本號(hào)、設(shè)備類型、端點(diǎn)0的最大包大小、廠商ID（VID）和產(chǎn)品ID（PID）、設(shè)備版本號(hào)、廠商字符串索引、產(chǎn)品字符串索引、設(shè)備序列號(hào)索引、可能的配置數(shù)等。

l 配置描述符主要記錄的信息有：配置所包含的接口數(shù)、配置的編號(hào)、供電方式、是否支持遠(yuǎn)程喚醒、電流需求量等。

l 接口描述符主要記錄的信息有：接口的編號(hào)、接口的端點(diǎn)數(shù)、接口所使用的類、子類、協(xié)議等。

l 端點(diǎn)描述符主要記錄的信息有：端點(diǎn)號(hào)及方向、端點(diǎn)的傳輸類型、最大包長(zhǎng)度、查尋時(shí)間間隔等。

l 字符串描述符主要是提供一些方便人們閱讀的信息，它不是必需的。

說(shuō)了半天，也許你還沒(méi)搞清楚到底設(shè)備、配置、接口、端點(diǎn)等這些是什么東西。不要急，這些東西的確是有點(diǎn)暈人。特別是剛接觸時(shí)，這么多的內(nèi)容很容易讓人搞混，或者似乎是懂了，然后再想想，似乎又沒(méi)懂……這些所說(shuō)的設(shè)備，就是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的USB設(shè)備，例如一個(gè)USB鼠標(biāo)。設(shè)備有一個(gè)設(shè)備地址，USB主機(jī)依靠這個(gè)設(shè)備地址來(lái)訪問(wèn)設(shè)備。而在設(shè)備內(nèi)部還會(huì)分的更細(xì)。

它會(huì)分出一些端點(diǎn)出來(lái)，例如端點(diǎn)0、端點(diǎn)1等。就是說(shuō)，如果USB主機(jī)要和USB設(shè)備通信，光有設(shè)備地址是不夠的，還需要一個(gè)端點(diǎn)地址。有了設(shè)備地址和端點(diǎn)地址，就能準(zhǔn)確地對(duì)端點(diǎn)發(fā)送和讀取數(shù)據(jù)了。好比你要去找8號(hào)教學(xué)樓的605教室，8號(hào)樓就是設(shè)備地址，而605教室就是端點(diǎn)地址。而配置和接口，是為了更方便地管理端點(diǎn)而抽象出來(lái)的概念。一個(gè)設(shè)備可以有多個(gè)配置，但是同一時(shí)刻只能有一個(gè)配置有效。每個(gè)配置下又可以有多個(gè)接口。當(dāng)我們需要不同的功能時(shí)，只要選擇不同的配置即可。

拿剛才的教學(xué)樓來(lái)說(shuō)，我們可以把它分成兩個(gè)配置：平時(shí)上課用和考試用。考試用時(shí)，全部的教室都拿來(lái)作考場(chǎng)（即該配置下只有一個(gè)接口，接口下有很多端點(diǎn)---教室）；而平時(shí)上課用時(shí)，分成兩類（即該配置下有兩個(gè)接口，每個(gè)接口下有一些端點(diǎn)---教室）：教師休息室和上課的課室。教師休息室和課室是不能共用的（這在USB中也是如此，同一個(gè)端點(diǎn)號(hào)不能出現(xiàn)在同一個(gè)配置下的兩個(gè)或者更多個(gè)不同的接口中）。但是平時(shí)用來(lái)做課室或者休息室的教室，考試時(shí)都可以拿來(lái)作考場(chǎng)（這在USB中也是如此，同一個(gè)端點(diǎn)號(hào)可用在不同的配置中）。

具有多個(gè)接口并由接口來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的設(shè)備把它叫做USB復(fù)合設(shè)備，例如一個(gè)USB音頻設(shè)備，它具有一個(gè)音頻控制接口，另外還可能具有一到多個(gè)音頻流或MIDI流接口。在主機(jī)端會(huì)把USB復(fù)合設(shè)備的每個(gè)接口當(dāng)作一個(gè)功能設(shè)備來(lái)看待。像常見(jiàn)的USB鼠標(biāo)、U盤等，通常是單一的設(shè)備，即一個(gè)設(shè)備下只有一個(gè)配置描述符、一個(gè)接口描述符。

總結(jié)一下：由端點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)接口（或者反過(guò)來(lái)說(shuō)，接口是端點(diǎn)的集合），由接口又構(gòu)成一個(gè)配置（反過(guò)來(lái)說(shuō)，配置是接口的集合），再由配置構(gòu)成一個(gè)設(shè)備（設(shè)備是配置的集合）。學(xué)習(xí)USB，一定要把這些關(guān)系理清楚了，才能按照需要構(gòu)造出一個(gè)合格的USB設(shè)備。如果一個(gè)設(shè)備的各種描述符成功返回了，那么可以說(shuō)已經(jīng)成功了大半。相反，只要描述符出現(xiàn)一點(diǎn)問(wèn)題，哪怕只是一個(gè)bit的錯(cuò)誤，都可能造成設(shè)備無(wú)法識(shí)別或者無(wú)法正常工作。

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