USB协议-USB设备的枚举过程

USB主机在检测到USB设备插入后，就要对设备进行枚举了。为什么要枚举？枚举就是从设备读取各种描述符信息，这样主机就可以根据这些信息来加载合适的驱动程序，从而知道设备是什么样的设备，如何进行通信等。

枚举的过程：

1、  USB主机检测到USB设备插入之后，就会先对设备复位。USB设备在总线复位后其地址为0，这样主机就可以通过地址0和那些刚刚插入的设备通信。USB主机往地址为0的设备的端点0发送获取设备描述符的标准请求（这是一个控制传输的建立过程）。设备收到该请求后，会按照主机请求的参数，在数据过程将设备描述符返回给主机。主机在成功获取到一个数据包的设备描述符并且确认没有错误后，就会返回一个0长度的确认数据包（状态过程）给设备，从而进入到接下来的设置地址阶段。这里需要注意的是，第一次主机只会读取一个数据包的设备描述符。标准的设备描述符有18字节，有些USB设备的端点0大小不足18字节（但至少具有8字节），在这种情况下，USB主机也是只发送一次数据输入请求，多余的数据将不会再次请求。因此，如果当设备端点0大小不足18字节时，就需要注意到这个问题。也就是说在第一次获取设备描述符时，只需要返回一次数据即可，不要再等主机继续获取剩余数据（如果还有），因为主机不会这么干的。当主机成功获取到设备描述符的前8字节之后（USB协议规定端点0最大包长度至少有8字节），它就知道端点0的最大包长度了，因为端点0最大包长度刚好在设备描述符的第8字节处。

2、  主机对设备又一次复位。这是就进入到了设置地址阶段。USB主机往地址为0的设备的端点0发出一个设置地址的请求（控制传输的建立过程），新的设备地址包含在建立过程的数据包中。具体的地址由USB主机负责管理，主机会分配一个唯一的地址给刚接入的设备。USB设备在收到这个建立过程之后，就直接进入到状态过程，因为这个控制传输没有数据过程。设备等待主机请求状态返回（一个输入令牌包），收到输入令牌包后，设备就返回0长度的状态数据包。如果主机确认该状态包已经正确收到，就会发送应答包ACK给设备，设备在收到这个ACK之后，就要启用新的设备地址了。这样设备就分配到了一个唯一的设备地址，以后主机就要通过它来访问该设备。

3、  主机再次获取设备描述符。这次跟上次有点不一样，首先是主机不再使用地址0来访问设备，而是新的设备地址；另外，这次需要获取全部的18字节的设备描述符。如果你的端点0最大包长度小于18字节，那就会有多次请求数据输入（即发送多个IN令牌包）。

4、  主机获取配置描述符。配置描述符总共为9字节。主机在获取配置描述符后，根据配置描述符中所描述的配置集合长度，获取配置集合。获取配置描述符和获取设备描述符集合的请求是差不多的，只是指定的长度不一样。有些主机干脆不单独获取配置描述符，而是直接使用最大长度来获取配置描述符集合，因为设备实际返回的数据可以少于指定的字节数。配置集合包括配置描述符、接口描述、类特殊描述符（如果有）、端点描述符等。接口描述符、类特殊描述符、端点描述符是不能单独获取的，必须跟配置描述符以一个集合的方式一并返回。

5、  如果有字符串描述符，还有获取字符串描述符。另外，像HID设备还有报告描述符等，它们是单独获取的。