USB

Дескрипторы

Подробности

Родительская категория: USB

Категория: Устройства USB

В USB принята иерархия дескрипторов, описывающих все свойства устройств. Стандартные дескрипторы USB начинаются с байта длины дескриптора, за которым следует байт, определяющий тип дескриптора.

• дескриптор устройства, Device Descriptor (тип 1), описывающий устройство в целом (версия USB, класс, производитель, модель, протокол, число возможных конфигураций). Для HS-устройств общее описание дополняется дескриптором-квалификатором, Device Qualfier Descriptor (тип 6), в котором указывается, сколько у устройства будет конфигураций при работе на иной скорости (дескриптор устройства относится к той скорости, на которой устройство работает в данный момент);
• дескрипторы конфигурации, Configuration Descriptor, (тип 2), описывающие число интерфейсов, атрибуты (способ питания и возможность генерации удаленного пробуждения) и мощность, потребляемую от шины в каждой конфигурации для текущей скорости. Для HS-устройств имеются и дескрипторы конфигураций для иной скорости, Other Speed Configuration Descriptor (тип 7), описывающие те же параметры с тем же форматом;
• дескрипторы интерфейсов, Interface Descriptor (тип 4), для каждого из интерфейсов, доступных в указанной конфигурации, сообщает число прикладных конечных точек, класс и протокол интерфейса. В конфигурации может быть несколько альтернативных вариантов (alternate settings) данного интерфейса, каждому из которых соответствует свой дескриптор интерфейса. Первичным интерфейсом (primary interface) называют нулевой альтернативный вариант (alternate settings = 0);
• дескрипторы конечных точек, Endpoint Descriptor (тип 5) определяют номер и направление точки, атрибуты (тип передач), максимальный размер поля данных и интервал обслуживания (для точек периодических передач);
• строковые дескрипторы, String Descriptor (тип 3) — необязательные текстовые строки информации, которые могут отображаться хостом. Ссылки (однобайтные индексы) на строковые дескрипторы имеются в дескрипторах устройства, конфигураций и интерфейсов. Нулевое значение индекса означает отсутствие строкового дескриптора для данной структуры. Строки состоят из 2-байтных символов UNICODE, явного терминатора строки нет — конец определяется по длине, заявленной в заголовке дескриптора. Строковые дескрипторы могут присутствовать в устройствах на разных языках; для выбора нужного дескриптора в запросе кроме индекса указывается и 16-битный идентификатор языка (LanguageID). Строковый дескриптор, вызываемый по нулевому индексу (с любым кодом языка), в своем теле содержит список поддерживаемых идентификаторов языка. Значения LanguageID для некоторых языков:
       — русский — 0419h;
       — английский (США) — 0409h;
       — английский (Великобритания) — 0809h;
       — белорусский — 0423h;
       — украинский — 0422h;
• специфические дескрипторы, Class-Specific Descriptor, могут использоваться в устройствах определенных классов. Так, например, для хабов имеется дескриптор интерфейса питания, Interface Power (тип 8). Специфические дескрипторы также должны начинаться с поля длины и типа.

Дескрипторы от устройств хост получает по запросам Get_Descriptor, указав тип дескриптора. Таким способом можно явно запросить дескриптор устройства (и квалификатор), дескриптор конфигурации (для текущей и иной скорости) и дескриптор строки (а также дескриптор OTG). Дескрипторы интерфейсов и конечных точек по отдельности не адресуются, они пристраиваются «хвостом» к дескриптору конфигурации. Возможность чтения всех имеющихся дескрипторов обязательна для всех устройств, дополнительно может поддерживаться и запись дескрипторов (запросом Set_Descriptor). Положительный ответ устройства на транзакцию записи дескриптора означает, что он принят и устройство будет подчиниться его свойствам.

По запросу дескриптора конфигурации устройство выдает целую цепочку дескрипторов, начинающуюся с собственно дескриптора конфигурации. За ней для каждого доступного интерфейса следует дескриптор первичного интерфейса и его конечных точек, за которым следуют все альтернативные варианты со своими конечными точками. Общая длина всего описания конфигурации заранее не известна, она указывается в поле wTotalLength дескриптора конфигурации. Так что для получения конфигурации сначала выполняют запрос, указав длину собственно дескриптора конфигурации (9, хотя достаточно и 4), а потом его повторяют с длиной, прочитанной из данного поля.

В приведенных ниже таблицах и описаниях перед мнемоническими названиями полей префикс b означает байт, w — двухбайтное слово, bm — битовую карту, i — целое число (однобайтный индекс), bcd — неупакованный BCD-формат, id — идентификатор (не число). Отметим, что в пакетах слово передается младшим байтом вперед, так что обращение к слову, размещенному в памяти хоста, будет естественным для процессоров x86 (младший байт по меньшему адресу) и не требует перестановки байтов.

Таблица. Дескриптор устройства

Смещение	Поле	Длина	Содержание
0	bLength	1	Длина дескриптора (18)
1	bDescriptorType	1	Тип дескриптора (1)
2	bcdUSB	2	Версия спецификации USB в BCD-формате (0200h означает USB 2.0)
4	bDeviceClass	1	Код класса устройства
5	bDeviceSubClass	1	Код подкласса устройства
6	bDeviceProtocol	1	Код подкласса устройства
7	bMaxPacketSize0	1	Максимальный размер пакета для EP0 (8, 16, 32 или 64)
8	idVendor	2	Идентификатор производителя (Vendor ID)
10	idProduct	2	Идентификатор продукта (Product ID)
12	bcdDevice	2	Версия устройства в BCD-формате
14	iManufacturer	1	Индекс строкового дескриптора производителя
15	iProduct	1	Индекс строкового дескриптора продукта
16	iSerialNumber	1	Индекс строкового дескриптора серийного номера
17	bNumConfigurations	1	Число возможных конфигураций устройства на данной скорости

 

Таблица. Дескриптор-квалификатор устройства

Смещение	Поле	Длина	Содержание
0	bLength	1	Длина дескриптора (10)
1	bDescriptorType	1	Тип дескриптора (10)
2	bcdUSB	2	Версия спецификации USB в BCD-формате (0200h означает USB 2.0)
4	bDeviceClass	1	Код класса устройства
5	bDeviceSubClass	1	Код подкласса устройства
6	bDeviceProtocol	1	Код подкласса устройства
7	bMaxPacketSize0	1	Максимальный размер пакета для EP0 на иной скорости
8	bNumConfigurations	1	Число возможных конфигураций устройства на иной скорости
9	bReserved	1	Резерв (0)

 

 Таблица. Дескрипторы конфигурации

Смещение	Поле	Длина	Содержание
0	bLength	1	Размер данного дескриптора (9)
1	bDescriptorType	1	Тип дескриптора (2 или 7)
2	wTotalLength	2	Общее число байтов полного описания данной конфигурации
4	bNumInterfaces	1	Число поддерживаемых интерфейсов
5	bConfigurationValue	1	Номер конфигурации
6	iConfiguration	1	Индекс строкового дескриптора конфигурации
8	bmAttributes	1	Атрибуты (характеристики конфигурации: D7: резерв (1) D6: Selfpowered — возможность автономного питания D5: Remote Wakeup — способность генерации удаленного пробуждения D4...0: резерв (0)
9	bMaxPower	1	Максимальный ток потребления от шины в рабочем режиме в единицах по 2 мА

 

Таблица. Дескриптор интерфейса

Смещение	Поле	Длина	Содержание
0	bLength	1	Размер данного дескриптора (9)
1	bDescriptorType	1	Тип дескриптора (4)
2	bInterfaceNumber	1	Номер интерфейса
3	bAlternateSetting	1	Номер альтернативной установки
4	bNumEndpoints	1	Число конечных точек, используемых интерфейсом (исключая EP0)
5	bInterfaceClass	1	Класс интерфейса
6	bInterfaceSubClass	1	Подласс интерфейса
7	bInterfaceProtocol	1	Код протокола
8	iInterface	1	Индекс строкового дескриптора интерфейса

 

Таблица. Дескриптор конечной точки

Смещение	Поле	Длина	Содержание
0	bLength	1	Размер дескриптора (7)
1	bDescriptorType	1	Тип дескриптора (5)
2	bEndpointAddress	1	Адрес точки: Биты [3:0] — номер точки; Биты[6:4] — резерв (0); Бит 7 — направление (игнорируется для EP0): 0 = OUT, 1 = IN
3	bmAttributes	1	Атрибуты точки: Биты [1:0] — тип точки: 00 = Control, 01 = Isochronous, 10 = Bulk, 11 = Interrupt; Биты [5:2] используются только для изохронных точек, для остальных резерв (0): Биты [3:2] — тип синхронизации: 00 = нет синхронизации, 01 = асинхронная, 10 = адаптивная, 11 = синхронная; Биты [5:4] — тип использования: 00 = данные, 01 = обратная связь, 10 = данные с предоставлением неявной обратной связи, 11 = резерв
4	wMaxPacketSize	2	Биты [10:0] — максимальный размер пакета; Биты [12:11] — число дополнительных транзакций в микрокадре, только для широкополосных точек, для остальных — резерв (0); Биты [15:13] — резерв (0)
6	bInterval	1	Для точек периодических транзакций — интервал обслуживания (см. главу 11), для HSточек непериодического вывода — допустимая частота посылки NAK

 

Таблица. Строковый дескриптор

Смещение	Поле	Длина	Содержание
0	bLength	1	Размер дескриптора (N+2)
1	bDescriptorType	1	Тип дескриптора (3)
2	bString	N	Строка байтов

• < Назад
• Вперёд >