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USB 2.0
USB2.0协议是一种高速串行的通信协议，它采用4线系统，包括D+、D-差分信号线，VBUS和GND地线。
USB2.0协议支持低速（Low Speed）、全速（Full Speed）和高速（High Speed）三种不同的数据传输模式。以下是这三种模式的详细解释：
低速模式（Low Speed）：
- 传输速率：最高可达1.5Mbps。
- 应用场景：主要用于低速设备，如键盘、鼠标等输入设备。
- 特点：功耗低，对数据传输速度要求不高的设备常采用此模式。
全速模式（Full Speed）：
- 传输速率：最高可达12Mbps。
- 应用场景：适用于大多数USB 1.1时代的设备，如早期的U盘、打印机等。
- 特点：相比于低速模式，全速模式提供了更快的数据传输速度，但仍然适用于那些不需要极高传输速度的设备。
高速模式（High Speed）：
- 传输速率：最高可达480Mbps。
- 应用场景：适用于需要高速数据传输的设备，如高清摄像头、外部硬盘等。
- 特点：高速模式极大地提高了数据传输速度，使得USB 2.0能够满足现代设备对高速数据传输的需求。
需要注意的是，虽然USB 2.0协议支持这三种传输模式，但具体设备可能只支持其中的一种或几种模式。此外，USB 2.0还具有向下兼容的特性，即USB 2.0接口可以支持USB 1.1和USB 1.0的设备。
标准请求
标准USB请求（Standard USB Requests）是USB协议中定义的一组通用请求，用于与USB设备通信并控制其操作。这些请求通常由主机发送到设备，设备根据请求的类型和参数执行相应的操作。如下所示：
| Offset | Field | Size | Value | Description |
|---|---|---|---|---|
| 0 | bmRequestType | 1 | 请求类型，包括方向（D7）、类型（D6-D5）和接收者（D4-D0）。 | |
| 1 | bRequest | 1 | 请求代码，标识具体要执行的操作。 | |
| 2 | wValue | 2 | 请求的特定值或参数，其意义取决于请求代码。 | |
| 4 | wIndex | 2 | 索引或选择符，用于标识特定的接口、端点或其他资源。 | |
| 6 | wLength | 2 | 期望从设备接收的数据长度（对于IN方向请求）或发送到设备的数据长度（对于OUT方向请求）。 |
设备描述符
USB设备描述符是USB协议中用于描述USB设备特性和属性的数据结构。如下表所示：
| Offset | Field | Size | Value | Description |
|---|---|---|---|---|
| 0 | bLength | 1 | 0x12 | 描述符的长度，以字节为单位 |
| 1 | bDescriptorType | 1 | 1 | 描述符的类型，1表示设备描述符 |
| 2 | bcdUSB | 2 | 0x0200 | USB版本号，此处表示USB 2.0 |
| 4 | bDeviceClass | 1 | 0x00 | 设备类别，0x00表示该字段由接口描述符定义 |
| 5 | bDeviceSubClass | 1 | 0x00 | 设备子类，0x00表示该字段由接口描述符定义 |
| 6 | bDeviceProtocol | 1 | 0x00 | 设备协议，0x00表示该字段由接口描述符定义 |
| 7 | bMaxPacketSize0 | 1 | 64 | 端点0的最大包大小，以字节为单位 |
| 8 | idVendor | 2 | XXXX | 厂商ID，由厂商指定 |
| 10 | idProduct | 2 | YYYY | 产品ID，由厂商指定 |
| 12 | bcdDevice | 2 | ZZZZ | 设备版本号，由厂商定义 |
| 14 | iManufacturer | 1 | 厂商字符串描述符的索引值 | |
| 15 | iProduct | 1 | 产品字符串描述符的索引值 | |
| 16 | iSerialNumber | 1 | 序列号字符串描述符的索引值，可选 | |
| 17 | bNumConfigurations | 1 | 支持的配置描述符数量 |
配置描述符
USB配置描述符用于描述USB设备的配置信息，它包含了设备的配置集合，每个配置可能包括一个或多个接口。如下表所示：
| Offset | Field | Size | Value | Description |
|---|---|---|---|---|
| 0 | bLength | 1 | 0x09 | 描述符的长度，以字节为单位。对于配置描述符，通常是9字节（基本配置描述符）加上每个接口描述符的长度。 |
| 1 | bDescriptorType | 1 | 0x02 | 描述符类型，对于配置描述符，值为2。 |
| 2 | wTotalLength | 2 | 配置描述符的总长度，包括所有接口描述符、端点描述符等附加描述符的长度。 | |
| 4 | bNumInterfaces | 1 | 此配置支持的接口数量。一个USB设备可以有一个或多个接口，每个接口对应一种设备功能。 | |
| 5 | bConfigurationValue | 1 | 选择此配置的索引值。当主机选择配置时，会使用这个值。 | |
| 6 | iConfiguration | 1 | 描述此配置的字符串描述符的索引。这个字符串描述符通常包含有关此配置的描述性信息。 | |
| 7 | bmAttributes | 1 | 配置的特性，如是否支持远程唤醒等。 | |
| 8 | MaxPower | 1 | 设备从总线获取的最大电流，以2mA为单位。例如，值50表示设备最大可以从总线获取100mA的电流。 |
接口描述符
接口描述符提供了关于USB设备中特定接口的信息，每个接口代表设备的一种功能或特性。如下表所示：
| Offset | Field | Size | Value | Description |
|---|---|---|---|---|
| 0 | bLength | 1 | 9 | 描述符的长度，以字节为单位，对于接口描述符通常是9字节。 |
| 1 | bDescriptorType | 1 | 4 | 描述符类型，对于接口描述符，值为4。 |
| 2 | bInterfaceNumber | 1 | 接口的编号，用于区分设备的不同接口。 | |
| 3 | bAlternateSetting | 1 | 备用设置的编号。当接口有多个配置时，可以使用不同的备用设置。 | |
| 4 | bNumEndpoints | 1 | 该接口使用的端点数量（不包括端点0）。 | |
| 5 | bInterfaceClass | 1 | 接口的类别代码，用于标识接口的类型或功能。 | |
| 6 | bInterfaceSubClass | 1 | 接口的子类别代码，进一步细分接口的类型或功能。 | |
| 7 | bInterfaceProtocol | 1 | 接口的协议代码，定义接口使用的通信协议或方法。 | |
| 8 | iInterface | 1 | 描述该接口的字符串描述符的索引。这个字符串通常包含接口的描述性信息。 |
端点描述符
端点描述符提供了关于USB设备中特定端点的信息，端点是数据传输的通道。以下是一个端点描述符的表格展示，按照Offset（偏移量）、Field（字段名）、Size（大小）和Description（描述）进行排列：
| Offset | Field | Size | Value | Description |
|---|---|---|---|---|
| 0 | bLength | 1 | 7 | 描述符的长度，以字节为单位，对于端点描述符通常是7字节。 |
| 1 | bDescriptorType | 1 | 5 | 描述符类型，对于端点描述符，值为5。 |
| 2 | bEndpointAddress | 1 | 端点的地址，包括方向和编号。D7表示方向（0为OUT，1为IN），D6-D0为端点编号。 | |
| 3 | bmAttributes | 1 | 端点的属性，如传输类型（控制、中断、批量或同步）。 | |
| 4 | wMaxPacketSize | 2 | 0x0040/0x0100 | 端点可以处理的最大数据包大小（以字节为单位）。 |
| 6 | bInterval | 1 | 对于中断类型的端点，这是轮询间隔。对于其他类型的端点，此值通常被忽略。 |