【新版CH554评测】---4.1、USB HID例程学习及验证--描述符

yang_alex

【新版CH554评测】---4.1、USB HID例程学习及验证--描述符 [复制链接]

       USB有很多种插头、插座，也有很多种外设。这篇文章里，主要围绕着CH554评估板所带的USB HID例程展开。在这里CH554评估板做为从设备。

       USB HID类设备属于人机交互设备，如USB鼠标、USB键盘、USB游戏操作杆、USB触摸板、USB轨迹球等等设备。使用HID设备的一个好处是操作系统已经集成了HID类的驱动程序。使用USB HID类设备，开发人员无需开发设备的驱动程序，直接调用API即可完成通信，用户也不用安装USB驱动程序，插入即可识别。所以有很多简单的USB设备喜欢枚举成HID设备，这样就可以不用安装驱动而直接使用。

       我们知道，USB是支持即插即用的。所以，在从设备插入主设备（这里主要是PC）时，主从设备之间是有个交互的，主要内容是从设备告诉主设备：我是谁、我需要什么、我能干什么。但是怎么来说这3件事，是有标准格式要求的，这就是USB技术规范里的“描述符”。

       标准的USB描述符具体又分为设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符和字符串描述符这5种描述符。除此之外，还有一些特殊的描述符，例如我们下面会讲到的HID描述符。

       在USB主机访问USB设备的描述符时，USB设备依照设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符顺序将所有描述符传给主机。一个从设备发给主机的内容至少要包含设备描述符、配置描述符和接口描述符，如果USB设备没有端点描述符，则它仅仅用默认管道与主机进行数据传输。

       这些描述符之间的关系如下：
       一个USB设备只有一个设备描述符，这个设备描述符确定这个设备有多少种配置，每种配置对应一个配置描述符。配置描述符确定这个配置有多少个接口，每个接口对应一个接口描述符。接口描述符确定这个接口有多少个端点，每个端点对应一个端点描述符。端点描述符定义端点的大小和类型。

       沁恒的代码不是很规整，也不是很完善，看起来有些别扭。建议参考一下Microchip的代码，MCU是软硬结合的产品，好的硬件要和好的软件结合起来才是好产品。

       下面结合CH554评估板所带的USB HID例程展开分析。
设备描述符：（14 个字段，18 Byte）

1. /*设备描述符*/
   
2. UINT8C DevDesc[18] = {0x12,0x01,0x10,0x01,0x00,0x00,0x00,THIS_ENDP0_SIZE,
   
3.                       0x31,0x51,0x07,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,
   
4.                       0x00,0x01
   
5.                      };

复制代码

   

配置描述符：（8 个字段，9Byte）

1. UINT8C CfgDesc[41] =
   
2. {
   
3. 0x09,0x02,0x29,0x00,0x01,0x01,0x04,0xA0,0x23,               //配置描述符
   
4. };

复制代码

沁恒的代码中把后面几个描述符统一放在了CfgDesc[41]，这里为了描述方便，分开显示了
   

接口描述符：（9 个字段，9Byte）

1. UINT8C CfgDesc[41] =
   
2. {
   
3. 0x09,0x04,0x00,0x00,0x02,0x03,0x00,0x00,0x05,               //接口描述符
   
4. };

复制代码

注意第5个字节0x02，结合下表可知，这个接口下有2个端点
   

端点描述符:  (6 个字段，7Byte)

1. UINT8C CfgDesc[41] =
   
2. {
   
3. 0x07,0x05,0x82,0x03,THIS_ENDP0_SIZE,0x00,0x18,              //端点描述符
   
4. 0x07,0x05,0x02,0x03,THIS_ENDP0_SIZE,0x00,0x18,              //端点描述符
   
5. };

复制代码

结合上面接口描述符中的描述，这个接口下有2个端点
   

字符串描述符:(3 个字段，长度没有限制)
本例中没有使用字符串描述符
   

HID描述符：(10 个字段，12Byte)

1. UINT8C CfgDesc[41] =
   
2. {
   
3. 0x09,0x21,0x00,0x01,0x00,0x01,0x22,0x22,0x00,               //HID类描述符
   
4. };

复制代码

注意第6个字节0x01，第7个字节0x22，第8、9个字节0x22,0x00，结合下表可知，HID描述符附加一个报告描述符，报告描述符的长度是0x0022，即34个字节。这部分有点疑问：标准中说10个字段，12字节。但沁恒的代码中是9个字节，感觉是把最后面2个字段，3个字节省掉了。
（补充：后来突然明白了，表格里说的很明白，最后面2个字段，3个字节是在超出1个附加报告描述符时才会有，本例中只有1个附加报告描述符，所以就省掉了）
   
附加报告描述符：
      报告描述符： HID设备的报告描述符比较复杂也比较难理解。它以item形式排列组合而成，无固定长度，用户可以自定义长度以及每一bit的含义。HID报告描述符已经不是简简单单地描述某个值对应某个固定意义了，它能够组合出很多种情况，并且需要PC上的HID驱动程序提供parser解释器来对描述的设备情形进行重新解释，从而组合生成出本HID硬件设备独特的数据流格式。USB协会提供了一个HID描述符编辑工具HIDDescrioptor Tool，用它可以方便生成报告描述符。

1. /*HID类报表描述符*/
   
2. UINT8C HIDRepDesc[ ] =
   
3. {
   
4.     0x06, 0x00,0xff,
   
5.     0x09, 0x01,
   
6.     0xa1, 0x01,                                                   //集合开始
   
7.     0x09, 0x02,                                                   //Usage Page  用法
   
8.     0x15, 0x00,                                                   //Logical  Minimun
   
9.     0x26, 0x00,0xff,                                              //Logical  Maximun
   
10.     0x75, 0x08,                                                   //Report Size
    
11.     0x95, THIS_ENDP0_SIZE,                                        //Report Counet
    
12.     0x81, 0x06,                                                   //Input
    
13.     0x09, 0x02,                                                   //Usage Page  用法
    
14.     0x15, 0x00,                                                   //Logical  Minimun
    
15.     0x26, 0x00,0xff,                                              //Logical  Maximun
    
16.     0x75, 0x08,                                                   //Report Size
    
17.     0x95, THIS_ENDP0_SIZE,                                        //Report Counet
    
18.     0x91, 0x06,                                                   //Output
    
19.     0xC0
    
20. };

复制代码

从代码中可以看出，这个报告描述符像前面HID描述符中所说，有34个字节的内容。

到此，描述符分析完。下面一贴分析USB程序框架。


此内容由EEWORLD论坛网友yang_alex原创，如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处

cruelfox

用字符数组来写描述符，省事，就是比用 struct 描述容易出错。

yang_alex

cruelfox 发表于 2018-5-3 12:24
用字符数组来写描述符，省事，就是比用 struct 描述容易出错。

对。

不过即使用数组来写描述符只要格式清晰，描述准确也可以接受。沁恒用一个 CfgDesc[41]的方式就有些别扭了。

英尚微电子