USB协议详解第6讲（USB描述符-端点描述符）

1.USB描述符

USB描述符有设备描述符、标准配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符，HID设备有HID描述符、报告描述符和物理描述符。今天主要是学习USB端点描述符的组成。

2.端点描述符组成

前面讲了设备描述符、标准配置描述符、接口描述符，本篇我们讲解端点描述符。首先要明确的一点是端点描述符不能单独返回给USB主机，主机会请求获得配置描述符集合，配置描述符集合主要由标准配置描述符、接口描述符、端点描述符、HID描述符，报告描述符和物理描述符是单独返回给USB主机。端点描述符包含7个字节，组成如下：

3.STM32配置描述符集合代码（必须按顺序）

/* USB Configuration Descriptor */
const uint8_t CustomHID_ConfigDescriptor[CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC] =
{
//
// 标准配置描述符
//
    0x09, /* bLength: Configuation Descriptor size */
    USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE, 	/* bDescriptorType: Configuration */
    CUSTOMHID_SIZ_CONFIG_DESC,			/* wTotalLength low : Bytes returned */
    0x00,								/* wTotalLength high: Bytes returned */
    0x01,         /* bNumInterfaces: 1 interface */
    0x01,         /* bConfigurationValue: Configuration value */
    0x00,         /* iConfiguration: Index of string descriptor describing the configuration*/
    0xC0,         /* bmAttributes: Bus powered */
                  /*Bus powered: 7th bit, Self Powered: 6th bit, Remote wakeup: 5th bit, reserved: 4..0 bits */
    0x96,         /* MaxPower 300 mA: this current is used for detecting Vbus */

//
// 接口描述符
//
	/************** Descriptor of Custom HID interface ****************/
    /* 09 */
    0x09,         						/* bLength: Interface Descriptor size */
    USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,		/* bDescriptorType: Interface descriptor type */
    0x00,         /* bInterfaceNumber: Number of Interface */
    0x00,         /* bAlternateSetting: Alternate setting */
    0x02,         /* bNumEndpoints 此接口有两个端点 */
    0x03,         /* bInterfaceClass: HID */
    0x00,         /* bInterfaceSubClass : 1=BOOT, 0=no boot */
    0x00,         /* nInterfaceProtocol : 0=none, 1=keyboard, 2=mouse */
    0,            /* iInterface: Index of string descriptor */

//
// HID描述符（后续讲解）
//
	/******************** Descriptor of Custom HID HID ********************/
    /* 18 */
    0x09,         /* bLength: HID Descriptor size */
    HID_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: HID */
    0x10,         /* bcdHID: HID Class Spec release number */
    0x01,
    0x00,         /* bCountryCode: Hardware target country 国家代码 */

	0x01,         /* bNumDescriptors: Number of HID class descriptors to follow
					 类别描述符数目（至少有一个报表描述符）*/
    0x22,         /* bDescriptorType 报告描述符 */
    CUSTOMHID_SIZ_REPORT_DESC,	/* wItemLength: Total length of Report descriptor 报告描述符大小 */
    0x00,						/* 标志类别描述符说明结束 */ 

//
// 端点1描述符
//
	/******************** Descriptor of Custom HID endpoints ******************/
    /* 27 */
    0x07,          /* bLength: Endpoint Descriptor size */
    USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE, /* bDescriptorType: */

    0x82,          /* bEndpointAddress: Endpoint Address (IN) */
                   // bit 3...0 : the endpoint number
                   // bit 6...4 : reserved
                    // bit 7     : 0(OUT), 1(IN)
    0x03,          /* bmAttributes: Interrupt endpoint */
    0x40,          /* wMaxPacketSize: 64 Bytes max */
    0x00,
    0x02,          /* bInterval: Polling Interval (2 ms) */
    /* 34 */

//
// 端点2描述符
//
    0x07,	/* bLength: Endpoint Descriptor size */
    USB_ENDPOINT_DESCRIPTOR_TYPE,	/* bDescriptorType: */
			/*	Endpoint descriptor type */
    0x01,	/* bEndpointAddress: */
			/*	Endpoint Address (OUT) */
    0x03,	/* bmAttributes: Interrupt endpoint */
    0x40,	/* wMaxPacketSize: 64 Bytes max  */
    0x00,
    0x02,	/* bInterval: Polling Interval (2 ms) */
    /* 41 */
}; /* CustomHID_ConfigDescriptor */

4.端点描述符组成详解

1.bLength

端点描述符的长度。

2.bDescriptorType

描述符类型，端点描述符为0x05。描述符的结构开头是一样的，都是先说描述符长度，然后说类型，每种描述符的类型是不一样的，如下表格，可速查。

3.bEndpointAddress

Bit 3…0: 端点编号；

Bit 6…4: 保留，默认为0；

Bit 7:如果是控制端点可以忽略，因为控制端点有两个方向，否则一般表示数据传输方向，0 = OUT endpoint 1 = IN endpoint。

4.bmAttributes

Bits 1..0: Transfer Type，表示传输类型（传输类型在后面讲传输一节会详细讲解）

00 = Control-控制传输

01 = Isochronous-同步传输

10 = Bulk-批量传输

11 = Interrupt-中断传输

Bits 7..2: 大家可以查看usb_20.pdf（下面有下载方法）。

5.wMaxPackeSize（双字节）

表示当前配置下此端点能够接收或发送的最大数据包的大小。

对于同步端点，此值用于指示主机在调度中保留的总线时间，这是每(微)帧数据有效负载所需的时间，有效负载时间就是发送一帧数据需要占用的总线时间，在实际数据传输过程中，管道实际使用的带宽可能比保留的带宽少，大家想想，如果实际使用的带宽比保留的还多，那就丢数了；

对于其类型的端点，bit10~bit0指定最大数据包大小(以字节为单位)；

bit12_{bit11对于高速传输的同步和中断端点有效：bit12}bit11可指定每个微帧的额外通信次数，这里大家一定要知道是在高速传输中，当一个事务超时时，在一个微帧时间内重传的次数，如果设置为00b（None），则表示在一个微帧内只传输一个事务，不进行额外的超时重传，如果设置为01b，则表示在一个微帧内可以传输两次事务，有一次额外的重传机会，从下面可以看出，一个微帧最多可以有两次重传事务的机会，如果微帧结束了还是失败，就需要等到下一个微帧继续发送该事务；

00 = None (1 transaction per microframe)

01 = 1 additional (2 per microframe)

10 = 2 additional (3 per microframe)

11 = Reserved

其它位默认为0，详细信息可参考usb_20文档第5章

6.bInterval

查询时间，就是主机多久和设备通讯一次，主机在枚举设备的时候会得到端点描述符，然后根据端点描述符这个值和此端点进行对应的数据交互，也就是主机多久给端点发送一次数据请求。根据设备运行速度以帧或微帧表示，低速和全速称为帧，下面的一个值代表1ms，高速称为微帧，一个值代表125us。

对于全速/高速同步端点，此值必须在1到16之间。bInterval值用作2的指数，例如bInterval为4，表示周期为8个单位；

对于全速/低速中断端点，该字段的值可以是1到255，也就是主机多少ms给设备发一次数据请求；

对于高速中断端点，使用bInterval值作为2的指数，例如bInterval为4表示周期为8。这个值必须在1到16之间；

对于高速批量/控制输出端点，bInterval必须指定端点的最大NAK速率。值0表示端点永不NAK。其它值表示每个微帧的bInterval*125us时间最多1个NAK。这个值的范围必须在0到255之间；

对于全速/低速批量/控制输出端点，此值无意义，可以任意指定。

大家根据以上说明对号入座使用，用的时候在详细看usb_20.pdf文档。