1. 标准设备请求1.1 SETUP事务的数据格式1.2 标准设备请求1.3 设备/配置/接口/端点2. 描述符2.1 设备描述符（Device Descriptor）2.2 配置描述符（Configuration Descriptor）2.3 接口描述符（Interface Descriptor）2.4 端点描述符（Endpoint Descriptor）2.5 描述符示例3. 设备枚举示例
USB描述符的设计解决了USB通信中设备识别的问题。通过多个层次的描述符，系统能够在不同的层面上获取设备信息，确保设备能与主机正常工作。
设计模式一般采用层次结构，每个描述符包含指向下一个描述符的指针，从而形成一个链表结构，便于主机快速遍历和解析。
1. 标准设备请求
1.1 SETUP事务的数据格式
Host 使用控制传输来识别设备、设置设备地址、启动设备的某些特性，对于控制传输，它首先发出"setup事务"（参考2.5.6 控制传输 ）
在"setup事务"中：
SETUP令牌包：用来通知设备，"要开始传输了"
DATA0数据包：Host通过DATA0数据包发送8字节数据给设备，用来告诉设备"是读还是写"、"读什么"、"写什么"。它含有固定的格式，格式如下图所示：- 大小: 1 字节
- 类型: 位图 (Bitmap)
- 描述:
bmRequestType描述请求的特性，包括数据传输方向、请求类型和目标设备。- 位定义:
- D7 (数据传输方向):
0: 从主机到设备 (Host-to-device)1: 从设备到主机 (Device-to-host)- D6...5 (请求类型):
0: 标准请求 (Standard)1: 类请求 (Class-specific)2: 厂商自定义请求 (Vendor-specific)3: 保留 (Reserved)- D4...0 (目标类型):
0: 设备 (Device)1: 接口 (Interface)2: 端点 (Endpoint)3: 其它 (Other)4~31: 保留 (Reserved)- 大小: 1 字节
- 类型: 值 (Value)
- 描述:
bRequest指定具体的请求类型，标识主机想对设备执行的操作。- 这部分字段的值依赖于请求类型，标准请求的值在 USB 规范 表 9-3 中有定义，例如：
0x06: 获取描述符 (Get Descriptor)0x09: 设置配置 (Set Configuration)- 大小: 2 字节
- 类型: 值 (Value)
- 描述:
wValue是一个 16 位（2 字节）的字段，其意义取决于具体请求，通常用来提供请求所需的参数。例如：- 在获取描述符请求时（
Get Descriptor），wValue的高字节表示描述符类型（如设备、配置、字符串描述符等），低字节表示描述符索引。 - 在设置地址请求时（
Set Address），wValue的值表示分配给设备的地址。 - 大小: 2 字节
- 类型: 索引或偏移量 (Index or Offset)
- 描述:
wIndex的值根据请求而变化，通常用来传递一个接口或者端点的索引。例如：- 如果目标是某个接点（Endpoint），
wIndex表示端点号。 - 如果目标是某个接口（Interface），
wIndex表示接口编号。 - 大小: 2 字节
- 类型: 计数器 (Count)
- 描述:
wLength表示数据阶段 (Data Stage) 中要传输的数据字节数。- 当
wLength为 0 时，这次传输没有数据阶段（仅包含Setup阶段）。 - 通常由主机和设备协商具体的传输长度。
字段作用和含义
字段按字节偏移量（Offset）从 0 开始排序，总共 8 个字节，字段的作用与组成如下：
1.
bmRequestType (偏移量 0)2.
bRequest (偏移量 1)3.
wValue (偏移量 2)4.
wIndex (偏移量 4)5.
wLength (偏移量 6)1.2 标准设备请求
控制传输的建立事务中，可以使用下列格式的数据：
上表中各个"宏"取值如下：
1.3 设备/配置/接口/端点
在
SETUP事务的数据里，表示了要访问的是什么：Device？Interface？Endpoint？对于一个USB设备，它可以多种配置(
Configuration)。比如4G上网卡就有2种配置：U盘、上网卡。第1次把4G上网卡插入电脑时，它是一个U盘，可以按照里面的程序。装好程序后，把它再次插入电脑，它就是一个上网卡。- 驱动程序可以选择让它工作于哪种配置，同一时间只能有一种配置。大多数的USB设备只有一种配置。
- 一个配置下，可以有多个接口(
Interface)，接口等同于功能(Function)。比如USB耳机有两个接口(功能)：声音收发、按键控制。
- 一个接口，可能有多个设置(
Setting)，比如默认设置下它使用较低的带宽，可以选择其他设置以使用更高带宽。
- 一个接口，由一个或多个端点(
Endpoint)组成。端点0属于整个设备的，端点0是双向的。接口还可以有其他端点，这些端点是单向的，要么是批量(Bulk)端点、要么是中断(Interrupt)端点、要么是同步(Isochronous)端点。
2. 描述符
怎么描述设备、配置、接口、端点？
USB描述符分为几种类型，主要包括：设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符。所谓描述符，就是一些格式化的数据，用来描述信息。
还有一些字符串描述符(String descriptors)，它用可读的文字来描述设备，是可选的。
2.1 设备描述符（Device Descriptor）
每个 USB 设备有且仅有一个设备描述符，用于提供设备的基本信息，包括：
- 厂商 ID（VID）和产品 ID（PID）
- USB 协议版本支持
- 设备类型、子类和协议
- 端点 0 的最大数据包大小
- 设备拥有的配置数量
2.2 配置描述符（Configuration Descriptor）
一个设备可以有多个配置描述符，同一时间只能有一种配置，但通常只有一个。配置描述符定义：
- 该配置下的接口数量
- 供电方式（总线供电或自供电）
- 最大电流需求
- 配置属性（如是否支持远程唤醒）
2.3 接口描述符（Interface Descriptor）
每个配置下可以有多个接口描述符，代表设备的不同功能。接口描述符指定：
- 接口编号
- 接口的备用设置（Alternate Settings）数量
- 接口类型、子类和协议
- 该接口使用的端点数量
- 接口的功能说明
2.4 端点描述符（Endpoint Descriptor）
每个接口可以有多个端点描述符（不包括端点 0，它是默认的控制端点）。端点描述符定义：
- 端点地址和方向（IN 或 OUT）
- 传输类型（控制、批量、中断或等时）
- 端点的最大数据包大小
- 轮询间隔（对于中断和等时传输）
2.5 描述符示例
在Ubuntu中可以执行
lsusb -v查看USB设备的描述符信息：3. 设备枚举示例
使用"usbprotocolsuite"打开，可以看到设备的枚举过程：
- 使用控制传输，读取设备信息(设备描述符)：第一次读取时，它只需要得到8字节数据，因为第8个数据表示端点0能传输的最大数据长度。
第四行中，8个字节data数据格式见上文 。
数据包结构及通信流程图
setup stage 要求64个字节，但是data stage 只返回了18字节，这是因为设备描述符只有18个字节。
- Host分配地址给设备，然后把新地址发给设备：
没有data stage，涉及setup stage 和 status stage。
- 使用新地址，重新读取设备描述符，设备描述符长度是18：
- 通过设备描述符配置，获取配置描述符
- 设置配置 configuration
