USB 描述符詳解：設備、配置、接口、端點、字串

USB 描述符詳解：設備、配置、接口、端點、字串

USB 設備向主機展示功能的核心數據結構就是描述符。主機通過枚舉過程讀取這些描述符，決定加載何種驅動、分配何種頻寬。本文結合 Cypress FX2LP 官方固件 dscr.a51 源碼，逐項解析各描述符關鍵字段。

描述符層級結構

設備描述符 (1 個)
  └─ 配置描述符 (1~多個)
       └─ 接口描述符 (1~多個)
            └─ 端點描述符 (0~多個)
  └─ 字串描述符 (可選，索引引用)
  └─ 設備限定符 / 其他速度配置描述符 (高速設備)

1. 設備描述符（18 位元組，14 字段）

修改重點：VID/PID/版本/字串索引。修改 VID/PID 需同步更新驅動 .inf，否則設備無法匹配驅動。

2. 配置描述符（9 位元組，8 字段）

• wTotalLength：該配置下所有描述符總長度（含接口、端點）。
• bNumInterfaces：接口數（≥1）。
• bmAttributes：位 7=1 (保留)，位 6=1 (自供電)，位 5=1 (支援遠程喚醒)。FX2LP 板卡從 USB 取電 → 設為 0xA0 (10100000b)。
• bMaxPower：最大電流（2mA 為單位）。USB 2.0 最大 500mA → 設 250 (0xFA)。

3. 字串描述符

• 索引 0：語言 ID 表（如 0x0409 美式英語）。
• 索引 1~n：製造商、產品、序列號等 Unicode 字串（UTF-16LE）。
• FX2LP 固件中 dscr.a51 第 162~187 行定義，修改即可自定義顯示名稱。

4. 接口描述符

• bInterfaceNumber：接口編號（0 基礎）。
• bAlternateSetting：備選設置編號。
• bNumEndpoints：端點數（不含端點 0）。FX2LP 例程常用 4 個端點（2,4,6,8）。
• bInterfaceClass/SubClass/Protocol：如 HID (0x03/0x00/0x00)、大容量存儲 (0x08/0x06/0x50) 等。

5. 端點描述符

注意：端點描述符數量必須與接口描述符 bNumEndpoints 一致。傳輸類型選擇：控制（少量、無時效）、批量（大量、無時效）、同步（大量、恆定速率）、中斷（少量、週期性）。

6. 設備限定符 & 其他速度配置

高速設備必須提供：限定符（類似設備描述符，指明高速能力）、全速/高速各自的配置描述符集合。FX2LP 固件中統一放在「速率配置描述」區塊，含全速、高速兩套完整描述符樹。

開發建議

1. 所有描述符定義集中在 dscr.a51，修改後重新編譯生成 .hex/.iic。
2. 修改 VID/PID/字串後，必須同步更新 Windows 驅動 .inf 文件中的 %VID_PID% 區段與 Strings 區段。
3. 自供電設備 bmAttributes 位 6=0，總線供電位 6=1；支援遠程喚醒位 5=1。
4. 端點配置與固件中端點緩衝區分配、DMA 通道綁定必須一一對應。