如何在windows下使用usbview查看USB设备信息
USB基础知识可参考:
嵌入式接口协议详解:UART、RS232、RS485、IIC、SPI、USB与CAN-CSDN博客
更多可参考:
USBview: 掌握USB设备信息的工具-CSDN博客
常用术语
在USB(通用串行总线)系统中,涉及到许多重要的术语,这些术语帮助理解USB设备与主机之间的连接和通信。以下是一些常见的USB术语的解释:
✔
1. USB控制器(USB Controller)
USB控制器是计算机或设备中负责管理USB接口和数据传输的硬件或集成电路。它负责与USB设备之间的通信和数据交换,按照USB协议进行数据打包、传输和接收。
USB控制器的主要功能:
• 数据传输:负责在主机和设备之间传输数据。
• 管理连接:检测和处理USB设备的插拔(热插拔)事件。
• 控制信号的传递:管理设备的供电和通信协议。
• 支持不同的USB版本:例如,USB 2.0、USB 3.0或USB 3.1,确保不同版本设备的兼容性。✔
2. USB集线器(USB Hub)
USB集线器是一种扩展设备,可以增加计算机的USB端口数。它充当多个USB设备与主机之间的中介,将一个USB端口分成多个端口,使得多个USB设备能够共享一个主机的USB接口。
USB集线器的主要特点:
• 数据转发:将数据从主机传输到设备或从设备传输到主机。
• 分配电源:集线器提供给每个连接的设备一定的电力,确保设备能够正常工作。
• 支持级联连接:多个集线器可以级联使用,从而进一步扩展USB端口数。
集线器通常分为主动集线器和被动集线器,其中主动集线器有自己的电源适配器,而被动集线器则从主机的USB端口获取电源。✔
3. 设备描述符(Device Descriptor)
设备描述符是USB设备向主机报告其基本信息的数据结构。它是设备和主机进行通信的第一步,主机通过设备描述符识别设备的类型、功能、支持的协议等。
设备描述符的主要内容:
• USB版本:表明设备支持的USB版本(例如USB 2.0、USB 3.0)。
• 厂商ID和产品ID:设备的制造商和产品标识符,主机通过这些ID识别设备。
• 设备类别:设备的类型(如音频设备、存储设备等)。
• 最大功率需求:设备在工作时所需的最大电流。
• 设备特征:例如是否支持远程唤醒等特性。
设备描述符通常是USB设备与主机交换的第一个信息结构,帮助主机识别设备并加载适当的驱动程序。✔
4. 接口描述符(Interface Descriptor)
接口描述符用于描述USB设备的某个功能接口。USB设备可以有多个接口,每个接口提供不同的功能,接口描述符包含有关该接口的详细信息。
接口描述符的主要内容:
• 接口编号:唯一标识接口。
• 接口类:接口的类别(如音频、存储、通信等)。
• 端点描述符:该接口支持的端点,决定了数据传输的类型和方向。
例如,一个USB音频设备可能有两个接口描述符,一个用于音频输入(麦克风),一个用于音频输出(扬声器)。✔
5. 端点(Endpoint)
端点是USB设备与主机之间进行数据传输的基本单位。每个端点都有唯一的编号,用于标识数据流的方向(从设备到主机或从主机到设备)。
端点的类型:
• 控制端点(Endpoint 0):每个USB设备必须有一个控制端点,用于设备初始化和管理。
• 批量端点(Bulk Endpoint):用于大数据量的传输,适用于不需要实时性的设备,如USB存储设备。
• 中断端点(Interrupt Endpoint):用于小量数据传输,适用于事件驱动的设备,如键盘、鼠标等输入设备。
• 同步端点(Isochronous Endpoint):用于实时数据传输,确保数据流的稳定性,适用于音频和视频等实时数据应用。✔
6. 配置描述符(Configuration Descriptor)
配置描述符是设备描述符的延伸,描述了USB设备支持的不同工作模式。每个USB设备可以有多个配置,每个配置可以包含多个接口。
配置描述符的主要内容:
• 配置编号:标识设备的特定配置。
• 接口数目:此配置下的接口数量。
• 设备功耗:设备在此配置下的功率要求。
• 接口描述符:此配置下包含的接口信息。
配置描述符帮助主机选择适当的设备模式或功能,确保设备能按预期工作。✔
7. 传输类型(Transfer Type)
USB协议定义了几种不同的传输类型,用于不同的数据传输场景。主要有以下几种类型:
• 控制传输(Control Transfer):用于设备的初始化、命令发送、设备描述符请求等,通常用于短小的命令。
• 批量传输(Bulk Transfer):用于大数据量的传输,适用于没有实时性要求的设备,如USB闪存。
• 同步传输(Isochronous Transfer):用于实时数据传输,保证数据按时传送,适用于音频、视频设备等。
• 中断传输(Interrupt Transfer):用于短小的数据传输,通常应用于键盘、鼠标等设备,保证及时响应。✔
8. USB电源管理(USB Power Management)
USB提供了不同的电源管理选项,允许设备在不需要时降低功耗。设备通过挂起模式、省电模式等减少能源消耗。
USB的电源管理模式:
• 正常模式:设备正常工作时的功耗。
• 挂起模式:设备处于非活动状态,功耗较低。
• 待机模式:设备进一步降低功耗,但仍然可以响应主机的唤醒信号。✔
9. USB主机(USB Host)
USB主机是指计算机或设备,负责管理USB设备的连接、通信和控制。主机控制着数据的传输,管理设备的识别、驱动程序安装等任务。
主机的主要功能:
• 设备管理:负责设备的检测、识别和初始化。
• 数据传输:管理设备和主机之间的数据交换。
• 供电管理:为USB设备提供电力(在某些情况下,主机提供的电源不足时,设备可能需要外部电源)。✔
10. USB设备(USB Device)
USB设备是与主机连接并进行数据交换的外部设备。每个设备都有一个唯一的设备描述符,主机通过这些描述符识别设备的功能。
设备的种类:
• 外部存储设备:如USB闪存驱动器、外部硬盘。
• 输入设备:如键盘、鼠标。
• 音频设备:如耳机、麦克风。
• 打印设备:如USB打印机。✔
11. 热插拔(Hot Swap)
热插拔是指设备在系统运行过程中可以被插入或拔出,而无需关机或重启系统。USB支持热插拔,用户可以随时插入或移除USB设备而不影响计算机的正常运行。
这些术语在USB协议中都扮演着重要角色,从USB控制器到集线器、设备描述符、端点以及各种传输类型等,每个术语都在帮助主机与设备之间进行有效的通信与数据交换。理解这些术语可以帮助开发人员设计和优化USB设备,确保设备与主机之间的稳定、快速的连接和数据传输。
USB设备、配置、接口、端点之间啥关系?
在 USB 协议中,设备(Device)、配置(Configuration)、接口(Interface)、端点(Endpoint) 是按照层级递进的关系组织的,共同描述了 USB 设备的功能结构和通信方式。它们的关系可以概括为:一个设备包含多个配置,一个配置包含多个接口,一个接口包含多个端点,每层结构都有明确的职责和作用。
1. 层级关系概览
从整体到局部,层级关系如下:
USB 设备 → 配置 → 接口 → 端点
- 上层结构包含下层结构(如设备包含配置,配置包含接口等)。
- 下层结构是上层功能的具体实现(如端点是接口的通信通道)。
2. 各层的具体含义与关系
(1)USB 设备(Device)
- 定义:物理上的 USB 设备(如鼠标、键盘、U 盘),是整个结构的顶层。
- 核心信息:设备描述符(Device Descriptor),包含设备的基本信息(如厂商 ID、产品 ID、USB 协议版本、支持的配置数量等)。
- 与下层的关系:一个设备可以包含1 个或多个配置(但同一时间只能激活一个配置),用户可根据需求切换配置(如设备在 “高速模式” 和 “省电模式” 下的不同配置)。
(2)配置(Configuration)
- 定义:设备的一种功能组合方式,包含实现特定功能的一组接口。
- 核心信息:配置描述符(Configuration Descriptor),包含配置的总长度、接口数量、功耗、是否支持远程唤醒等信息。
- 与上下层的关系:
- 属于某个设备,受设备管理(同一时间仅一个配置生效)。
- 一个配置可以包含1 个或多个接口(接口之间相互独立,如一个多功能打印机的 “打印接口” 和 “扫描接口” 可属于同一配置)。
(3)接口(Interface)
- 定义:设备的一个具体功能模块(如键盘的 “按键输入功能”、鼠标的 “坐标定位功能”)。
- 核心信息:接口描述符(Interface Descriptor),包含接口编号、所属设备类(如 HID 类、存储类)、使用的端点数量等信息。
- 与上下层的关系:
- 属于某个配置,是配置功能的具体分解(一个配置的功能由其包含的所有接口共同实现)。
- 一个接口可以包含0 个或多个端点(端点是接口与主机通信的物理通道)。
- 接口可以有 “备用设置”(Alternate Setting),用于切换功能模式(如摄像头在 “低分辨率” 和 “高分辨率” 下的不同端点配置)。
(4)端点(Endpoint)
- 定义:USB 通信的最小单元,是接口与主机之间的数据传输通道。
- 核心信息:端点描述符(Endpoint Descriptor),包含端点地址(方向 + 编号)、传输类型(如中断传输、批量传输)、最大数据包大小、轮询间隔等信息。
- 与上层的关系:
- 属于某个接口,仅为该接口服务(如键盘接口的端点用于传输按键数据,与鼠标接口的端点无关)。
- 端点是 “单向的”:分为IN 端点(设备→主机,如键盘发送按键数据)和OUT 端点(主机→设备,如主机向 U 盘写入数据)。
- 每个接口的端点数量由接口功能决定(如 HID 设备的接口通常包含 1 个 IN 中断端点,用于传输输入数据)。
3. 举例说明:以 USB 鼠标为例
- 设备:整个鼠标(设备描述符包含厂商 ID、产品 ID 等)。
- 配置:鼠标的默认配置(配置描述符包含功耗、接口数量 = 1 等)。
- 接口:鼠标的 “坐标和按键输入功能”(接口描述符标注为 HID 类,端点数量 = 1)。
- 端点:一个 IN 中断端点(端点描述符标注地址 0x81,传输类型为中断传输,用于向主机发送坐标和按键数据)。
4. 总结
- 层级包含:设备 → 配置 → 接口 → 端点(上层包含下层,下层依赖上层存在)。
- 功能分工:
- 设备:整体标识与管理。
- 配置:功能组合与功耗控制。
- 接口:具体功能模块的定义。
- 端点:实际数据传输的物理通道。
这种层级结构让 USB 设备的功能模块化,主机可通过解析各层描述符,精准识别设备的功能并建立通信。
嵌入式里常说的控制器,比如USB控制器,LCD控制器等等,这里的控制器具体指的是什么?
在嵌入式系统中,“控制器”(Controller)是指专门负责管理和协调特定硬件设备或接口正常工作的电路模块或芯片,它本质上是一种硬件逻辑单元(可以是独立芯片,也可以是处理器内部集成的模块),核心作用是充当处理器(CPU/MCU)与外设之间的 “翻译官” 和 “管理者”。
以你提到的例子来说:
USB 控制器
USB 接口有严格的通信协议(如 USB 2.0、USB 3.0),包含复杂的信号时序、数据编码、设备枚举等规则。USB 控制器的作用就是:
- 硬件层面:实现 USB 协议的物理层和链路层逻辑(如信号收发、时序控制);
- 软件层面:提供寄存器接口,让处理器能通过简单指令(如读写寄存器)控制 USB 设备(比如识别 U 盘、传输数据),而无需处理器直接处理底层协议细节。
它可能是独立芯片(如 USB 桥接芯片),也可能集成在处理器内部(如大多数 MCU 自带的 USB 模块)。LCD 控制器
LCD 屏幕的显示依赖于像素点的扫描时序、数据格式(如 RGB、SPI、LVDS)等硬件特性。LCD 控制器的作用是:
- 按照 LCD 屏幕的时序要求(如行同步、场同步信号)生成驱动信号;
- 从内存中读取图像数据,按照屏幕支持的格式(分辨率、色彩深度)转换并输出到 LCD 面板;
- 提供配置接口(如寄存器),让处理器能设置屏幕分辨率、刷新频率等参数。
常见于嵌入式处理器的显示模块(如 STM32 的 LTDC 控制器、Linux 系统中的 LCDC)。总结来说,控制器的核心功能是:
- 屏蔽外设底层硬件细节(如协议、时序、信号格式),简化处理器对设备的控制;
- 独立处理外设的实时性任务(如 USB 数据收发、LCD 扫描),减轻处理器负担;
- 作为处理器与外设之间的 “中间层”,实现两者的高效协同工作。
本质上,它是硬件层面为特定外设设计的 “专用管理器”,让复杂的外设控制变得标准化、简单化。
控制器是软件还是硬件,还是软件硬件结合的?
在嵌入式系统中,“控制器”(如 USB 控制器、LCD 控制器等)本质上是硬件为基础,软硬件结合的产物,两者缺一不可:
核心是硬件
控制器的底层是专用的电路模块或芯片(硬件),包含逻辑门、寄存器、时序发生器等物理电路。这些硬件电路直接实现外设所需的底层协议(如 USB 的差分信号处理)、时序控制(如 LCD 的行 / 场同步信号)、数据缓冲等功能,是控制器能独立工作的基础。
例如,USB 控制器的硬件电路会直接处理 USB 总线上的电平信号、进行数据编码 / 解码,无需软件干预就能完成最底层的信号交互。
必须配合软件才能发挥作用
硬件电路需要通过软件(通常是驱动程序)来配置和控制。软件通过读写控制器的寄存器(硬件提供的接口),设置其工作模式(如 USB 的传输速率、LCD 的分辨率)、启动 / 停止操作(如开始数据传输、刷新屏幕)、处理异常(如 USB 设备断开)等。
例如,要让 LCD 控制器显示图像,软件需要先向其寄存器写入分辨率参数,再将图像数据写入控制器的显存(硬件缓冲区),最后通过软件指令触发显示刷新。
总结:
控制器的 “控制能力” 源于硬件电路,但必须通过软件(驱动)进行配置和调度,才能根据系统需求完成特定任务。因此,它是以硬件为载体、软硬件协同工作的整体。
设备描述符的格式
USB 设备描述符(Device Descriptor)有严格的格式要求,由 USB 规范(如 USB 2.0、USB 3.0 等)统一定义,所有 USB 设备必须遵循这一格式,才能被主机正确识别。
设备描述符的固定格式(以 USB 2.0 为例)
设备描述符是一个18 字节(0x12)的固定结构,每个字节(或字节组)都有明确的定义,字段顺序不可更改。具体格式如下:
偏移量(字节) 字段名 长度(字节) 含义说明 0 bLength 1 描述符长度,固定为 0x12(18 字节),标识这是设备描述符。 1 bDescriptorType 1 描述符类型,固定为 0x01(USB 规范定义 “设备描述符” 的类型值)。 2 bcdUSB 2 设备支持的 USB 版本(BCD 格式),如 0x0200 表示 USB 2.0。 4 bDeviceClass 1 设备类代码:
- 0x00:由接口描述符定义类(如键盘、鼠标);
- 其他值:设备级统一类(如 0x09 表示集线器)。5 bDeviceSubClass 1 子类代码,含义由设备类决定(0x00 表示未定义)。 6 bDeviceProtocol 1 协议代码,含义由设备类和子类决定(0x00 表示未定义)。 7 bMaxPacketSize0 1 端点 0(控制端点)的最大数据包大小(只能是 8/16/32/64 字节)。 8 idVendor 2 厂商 ID(由 USB-IF 分配,如戴尔为 0x413C)。 10 idProduct 2 产品 ID(厂商自定义,唯一标识产品)。 12 bcdDevice 2 设备版本号(BCD 格式,如 0x3309 表示 33.09 版本)。 14 iManufacturer 1 厂商字符串描述符的索引(0x00 表示无)。 15 iProduct 1 产品名称字符串描述符的索引(0x00 表示无)。 16 iSerialNumber 1 序列号字符串描述符的索引(0x00 表示无)。 17 bNumConfigurations 1 设备支持的配置数量(至少为 1)。 关键格式要求
- 长度固定:必须是 18 字节(0x12),主机通过第一个字段(bLength)验证描述符合法性。
- 类型固定:bDescriptorType 必须为 0x01,否则主机不会将其识别为设备描述符。
- 字段顺序不可改:USB 规范严格规定了字段的排列顺序,设备必须按上述偏移量依次填充数据。
- 特定字段取值限制:
- bMaxPacketSize0 只能是 8、16、32 或 64(单位:字节);
- bcdUSB、bcdDevice 采用 BCD 编码(如 2.0 版本表示为 0x0200);
- idVendor 需向 USB-IF(USB 实施者论坛)申请,确保全球唯一。
为什么需要严格格式?
USB 是一种通用接口标准,主机(如电脑)需要通过统一的格式解析设备信息。固定的描述符格式确保了:
- 不同厂商的设备能被主机统一识别;
- 主机无需针对特定设备开发专用解析逻辑;
- 设备与主机之间的通信符合规范,避免兼容性问题。
例如,当你插入一个 U 盘和一个键盘时,主机正是通过解析它们符合格式的设备描述符,才能区分出 “存储设备” 和 “HID 设备”,并加载对应的驱动程序。
以下是一个 Realtek USB 网卡 dongle 的设备描述符实际案例
Device Descriptor: bLength 18 bDescriptorType 1 bcdUSB 1.10 bDeviceClass 0 (Defined at Interface level) bDeviceSubClass 0 bDeviceProtocol 0 bMaxPacketSize0 64 idVendor 0x0bda Realtek Semiconductor Corp. idProduct 0x8176 RTL8188CUS 802.11n WLAN Adapter bcdDevice 2.00 iManufacturer 1 iProduct 2 iSerial 3 bNumConfigurations 1
该设备描述符各字段的含义如下:
bLength
:描述符长度,值为 18 字节,表明这是一个符合 USB 规范的设备描述符。bDescriptorType
:描述符类型,值为 1,代表这是设备描述符。bcdUSB
:设备支持的 USB 版本,值为 0x0110,即 USB 1.1 版本。bDeviceClass
:设备类代码,值为 0,表示设备类由接口描述符定义。bDeviceSubClass
:子类代码,值为 0,配合bDeviceClass
使用。bDeviceProtocol
:协议代码,值为 0,同样由接口描述符定义具体协议。bMaxPacketSize0
:端点 0 的最大数据包大小,值为 64 字节,说明该设备的默认控制端点最大能传输 64 字节的数据。idVendor
:厂商 ID,值为 0x0bda,代表该设备由 Realtek Semiconductor Corp. 生产。idProduct
:产品 ID,值为 0x8176,具体标识该产品为 RTL8188CUS 802.11n WLAN Adapter。bcdDevice
:设备版本号,值为 2.00。iManufacturer
:厂商字符串描述符的索引,值为 1,表示可以通过索引 1 找到厂商的字符串描述。iProduct
:产品名称字符串描述符的索引,值为 2,用于找到产品名称的字符串描述。iSerial
:序列号字符串描述符的索引,值为 3,可通过该索引获取设备序列号的字符串描述。bNumConfigurations
:设备支持的配置数量,值为 1,说明该设备只有一种配置。
usbview工具
使用比较简单
可参考:USB Device Tree Viewer(USB设备树查看器)是一个Windows平台上的工具,用于查看和分析计算机上所有连接的USB设备的详细信息。它通过列出USB设备的树形结构,帮助用户或技术人员查看连接的USB设备及其属性、驱动程序、接口等信息。 - suv789 - 博客园
实例说明
我们以常用的键盘为例来说明下能看到哪些信息
基本信息
这段信息描述了一个 USB 端口(Port9)及其连接设备的相关属性,具体含义如下:
[Port9] : USB Composite Device
第 9 号端口上连接了一个 “USB 复合设备”(Composite Device),即该设备内部包含多个功能单元(例如同时支持存储和网络功能的设备),但通过一个 USB 接口呈现给系统。
Is Port User Connectable: yes
该端口是用户可连接的(即物理上可插拔设备的外部端口,而非内部专用端口)。
Is Port Debug Capable: no
该端口不支持调试功能(例如不具备作为调试接口连接开发工具的能力)。
Companion Port Number: 0
关联端口号为 0(通常用于 USB 3.0 及以上端口,指与其共享物理接口的 USB 2.0 兼容端口,0 表示无关联端口)。
**Companion Hub Symbolic Link Name: **- 未显示关联集线器的符号链接名(系统内部标识,此处无具体信息)。
** Protocols Supported:**- 支持的 USB 协议版本:
USB 1.1:是(兼容低速 / 全速设备,1.5Mbps/12Mbps)
USB 2.0:是(兼容高速设备,480Mbps)
USB 3.0:否(不支持超高速,5Gbps)
** Device Power State: PowerDeviceD0**- 连接的设备当前处于 D0 状态(完全供电状态,设备正常工作中,无节能休眠)。
总结来说,这是一个支持 USB 1.1/2.0 协议的外部可用端口,当前连接了一个复合功能 USB 设备,且设备处于正常工作状态。
在 Windows 设备电源管理中,
PowerDeviceD0
是设备电源状态(Device Power State)的一种,用于描述设备的供电和运行状态。除了D0
之外,还有其他几个定义明确的状态,从D0
到D3
,状态编号越高,设备的功耗越低(或关闭程度越高)。具体如下:
状态名称 含义说明 PowerDeviceD0 完全供电状态(工作状态)。设备正常运行,所有功能激活,功耗最高。 PowerDeviceD1 低功耗工作状态。设备保留部分功能(如核心电路),但关闭非必要组件(如某些接口),功耗低于 D0。具体功能取决于设备类型(如网卡可能关闭部分传输速率)。 PowerDeviceD2 更低功耗的休眠状态。设备仅保留最基本的唤醒电路(如检测外部信号的逻辑),大部分功能关闭,功耗显著低于 D1。例如,USB 设备可能仅监测插拔信号。 PowerDeviceD3 关闭状态(休眠 / 断电)。设备几乎完全断电,仅可能保留极小部分电路(如唤醒引脚)。此时设备无法主动工作,需外部信号(如总线唤醒、物理按键)触发恢复到 D0。 补充说明:
- 这些状态是 Windows 定义的标准设备电源状态,适用于各类硬件(如 USB 设备、网卡、显卡等),由设备驱动程序和电源管理模块协同控制。
- 状态切换通常由系统电源策略触发(如笔记本电脑进入休眠时,外设可能从 D0 切换到 D3),或由设备自身需求触发(如闲置时自动进入低功耗状态)。
- 不同设备对 D1/D2 的实现可能不同(例如部分简单设备可能直接从 D0 跳到 D3,不支持 D1/D2),但 D0 和 D3 是所有设备都必须支持的基础状态。
设备信息
这段是戴尔 KB216 有线键盘的USB基本信息
English product name: "Dell KB216 Wired Keyboard"
设备英文名称:戴尔 KB216 有线键盘(明确设备型号和类型)。ConnectionStatus: (此处未显示具体值,通常可能为 “Connected” 表示已连接)
Current Config Value: 0x01 -> Device Bus Speed: Low
当前配置值为 0x01(设备使用第 1 种配置),总线速度为低速(Low-Speed),符合 USB 1.1 协议(低速模式速率为 1.5Mbps,适用于键盘等简单外设)。Device Address: 0x03
设备在 USB 总线上的地址为 0x03(USB 主机为每个连接的设备分配唯一地址,用于通信标识)。Open Pipes: 2
当前打开的管道(Pipe)数量为 2。USB 中 “管道” 是设备与主机间的数据传输通道,键盘通常需要至少 2 个管道(如控制管道用于配置,中断管道用于传输按键数据)。
设备描述符
这段信息是戴尔 KB216 有线键盘的 USB 设备描述符(Device Descriptor)信息,设备描述符是 USB 设备向主机报告的基础信息,字段含义如下:
字段名 值 含义说明 bLength 0x12 描述符长度为 18 字节(0x12 = 18),符合 USB 标准设备描述符的固定长度。 bDescriptorType 0x01 描述符类型为 “设备描述符”(0x01 是 USB 标准规定的设备描述符标识)。 bcdUSB 0x0200 设备支持的 USB 版本为 2.0(0x0200 = 2.0),但实际工作在低速模式(兼容 USB 1.1)。 bDeviceClass 0x00 设备类为 “接口类定义设备”(表示设备的功能由接口描述符定义,而非设备级统一分类,键盘通常在接口级定义为 “HID 类”)。 bDeviceSubClass 0x00 设备子类未定义(由接口类具体指定)。 bDeviceProtocol 0x00 设备协议未定义(由接口类具体指定,如 HID 键盘协议)。 bMaxPacketSize0 0x08 端点 0(控制端点)的最大数据包大小为 8 字节(USB 设备必须有端点 0,用于控制通信)。 idVendor 0x413C 厂商 ID 为 0x413C,对应戴尔公司(Dell Inc.,USB-IF 分配的唯一厂商标识)。 idProduct 0x2113 产品 ID 为 0x2113,戴尔为该型号键盘分配的唯一产品标识(与厂商 ID 组合唯一标识设备)。 bcdDevice 0x3309 设备版本号为 33.09(0x3309 = 33.09,通常表示硬件或固件版本)。 iManufacturer 0x00 厂商字符串索引为 0(表示设备未提供厂商名称的字符串描述符)。 iProduct 0x02 产品字符串索引为 0x02,对应英文名称 “Dell KB216 Wired Keyboard”(已在上方显示)。 iSerialNumber 0x00 序列号字符串索引为 0(表示设备未提供序列号信息)。 bNumConfigurations 0x01 设备支持的配置数量为 1(即该键盘只有一种工作配置)。 更多待补充
bcdUSB
在 USB 设备描述符中,
bcdUSB
是一个重要字段,含义是设备支持的 USB 协议版本号,采用 “二进制编码的十进制”(Binary-Coded Decimal, BCD)格式表示。具体来说:
bcd
是 “Binary-Coded Decimal” 的缩写,这种编码方式用 4 位二进制数表示 1 位十进制数(0-9),便于直接读取十进制数值。USB
表示该字段描述的是 USB 协议版本。例如,在你提供的设备信息中,
bcdUSB: 0x0200
表示该设备支持 USB 2.0 版本:
- 0x0200 中,前两位 “02” 对应十进制的 “2”,后两位 “00” 对应十进制的 “0”,组合起来就是 “2.0”。
其他常见的
bcdUSB
值及其含义:
0x0100
→ USB 1.00x0110
→ USB 1.10x0200
→ USB 2.00x0300
→ USB 3.00x0310
→ USB 3.10x0320
→ USB 3.2这个字段的作用是告诉 USB 主机(如电脑):该设备支持的最高 USB 协议版本,主机据此匹配对应的通信方式(如速率、信号规范等)。需要注意的是,设备实际工作的协议版本可能低于其支持的最高版本(例如支持 USB 2.0 的设备可能因连接到 USB 1.1 接口而工作在 1.1 模式)。
端点描述符
这段信息展示了戴尔 KB216 有线键盘的两个端点描述符(Endpoint Descriptor),对应之前提到的 “Open Pipes: 2”(2 个打开的管道)。USB 设备通过 “端点”(Endpoint)与主机通信,每个端点负责特定类型的数据传输。以下是详细解读:
端点端点描述符(Endpoint Descriptor)通用字段说明
每个端点描述符包含 7 个字段,共同定义了端点的传输特性:
字段名 含义说明 bLength 描述符长度,固定为 0x07(7 字节),符合 USB 端点描述符的标准长度。 bDescriptorType 描述符类型,固定为 0x05(表示这是端点描述符)。 bEndpointAddress 端点地址,包含方向(IN/OUT)和端点编号(ID):
- 最高位为 1 表示 “IN”(设备向主机发送数据),为 0 表示 “OUT”(主机向设备发送数据);
- 低 7 位表示端点编号(Endpoint ID)。bmAttributes 传输类型属性,定义端点的数据传输方式(USB 有 4 种传输类型)。 wMaxPacketSize 该端点一次可传输的最大数据包大小(单位:字节)。 bInterval 轮询间隔(单位:毫秒),仅用于中断传输和同步传输,定义主机查询端点的频率。 第一个端点描述符详解
bLength: 0x07 bDescriptorType: 0x05 bEndpointAddress: 0x81 -> Direction: IN - EndpointID: 1 bmAttributes: 0x03 -> Interrupt Transfer Type wMaxPacketSize: 0x0008 bInterval: 0x0A
bEndpointAddress: 0x81
端点方向为 “IN”(设备→主机),端点编号为 1(用于传输键盘数据到电脑)。bmAttributes: 0x03
传输类型为 “中断传输”(Interrupt Transfer),适用于需要及时响应但数据量小的场景(如键盘按键、鼠标移动),确保按键信息能快速被主机接收。wMaxPacketSize: 0x0008
最大数据包大小为 8 字节,足够容纳键盘的扫描码(通常 1-2 字节即可表示一个按键)。bInterval: 0x0A
轮询间隔为 10 毫秒(0x0A = 10),表示主机每 10 毫秒查询一次该端点,检查是否有新的按键数据,平衡响应速度和总线负载。第二个端点描述符详解
bLength: 0x07 bDescriptorType: 0x05 bEndpointAddress: 0x82 -> Direction: IN - EndpointID: 2 bmAttributes: 0x03 -> Interrupt Transfer Type wMaxPacketSize: 0x0008 bInterval: 0x0A
该端点与第一个端点特性基本一致:
- 方向为 “IN”,端点编号为 2;
- 同样采用 “中断传输”,最大包长 8 字节,轮询间隔 10 毫秒。
可能用途:
键盘通常有主端点(如端点 1)传输常规按键数据,第二个端点(端点 2)可能用于扩展功能,例如:
- 多媒体按键(音量调节、播放控制);
- 额外的功能键或快捷键;
- 键盘状态信息(如大小写锁定指示灯状态反馈)。
总结
这两个端点均为 “IN 方向” 的中断传输端点,是键盘与主机通信的核心通道:通过固定的 10 毫秒间隔向主机传输按键数据,确保输入操作能被快速响应。这种设计符合 USB HID(人机接口设备)类规范,专门针对键盘、鼠标等交互设备优化。
完整配置描述符
这段信息展示了戴尔 KB216 有线键盘的完整配置描述符(Full Configuration Descriptor),包含了配置描述符、接口描述符、HID 描述符和端点描述符,完整呈现了设备的功能结构和通信特性。以下是详细解读:
一、配置描述符(Configuration Descriptor)
配置描述符定义了设备的整体配置信息,包括接口数量、供电方式等:
bLength: 0x09 bDescriptorType: 0x02 wTotalLength: 0x003B -> Validated bNumInterfaces: 0x02 bConfigurationValue: 0x01 iConfiguration: 0x00 bmAttributes: 0xA0 -> Bus Powered -> Remote Wakeup MaxPower: 0x32 = 100 mA
字段名 值 / 含义 bLength 0x09(9 字节),配置描述符的固定长度。 bDescriptorType 0x02(表示这是配置描述符)。 wTotalLength 0x003B(59 字节),整个配置描述符集合的总长度(包含所有接口、端点等描述符)。 bNumInterfaces 0x02(2 个接口),该设备包含 2 个功能接口(符合 “复合设备” 特性)。 bConfigurationValue 0x01(配置值 1),主机通过该值选择此配置。 iConfiguration 0x00(无配置字符串),设备未提供该配置的描述信息。 bmAttributes 0xA0 → 含义:
- bit7 为 1(0x80):总线供电(由 USB 接口供电,无需外部电源);
- bit5 为 1(0x20):支持远程唤醒(设备可主动唤醒休眠的主机,如按键盘唤醒电脑)。MaxPower 0x32 → 100mA(设备最大功耗为 100 毫安,符合 USB 规范对低功耗设备的要求)。 二、第一个接口描述符(Interface Descriptor 0)
USB 设备通过 “接口” 划分功能,第一个接口用于键盘的核心输入功能:
bLength: 0x09 bDescriptorType: 0x04 bInterfaceNumber: 0x00 bAlternateSetting: 0x00 bNumEndpoints: 0x01 bInterfaceClass: 0x03 -> HID Interface Class bInterfaceSubClass: 0x01 bInterfaceProtocol: 0x01 iInterface: 0x00
字段名 值 / 含义 bInterfaceNumber 0x00(接口 0),第一个接口的编号。 bNumEndpoints 0x01(1 个端点),该接口使用 1 个端点传输数据。 bInterfaceClass 0x03(HID 类),属于 “人机接口设备” 类(Human Interface Device,适用于键盘、鼠标等)。 bInterfaceSubClass 0x01(Boot Subclass),支持 “引导设备” 子类(即 BIOS 启动时即可识别的基本功能,确保开机时可用)。 bInterfaceProtocol 0x01(Keyboard Protocol),明确为键盘协议(区别于鼠标的 0x02 协议)。 关联的 HID 描述符(HID Descriptor)
HID 描述符用于说明设备的 HID 规范版本和报告描述符信息:
bLength: 0x09 bDescriptorType: 0x21 bcdHID: 0x0111 -> HID 1.11 Spec bCountryCode: 0x00 -> No country code (通用) bNumDescriptors: 0x01 -> 1个附属描述符 bDescriptorType: 0x22 (Report Descriptor) -> 报告描述符 wDescriptorLength: 0x004F (79字节) -> 报告描述符长度
- bcdHID: 0x0111:设备符合 HID 1.11 版本规范。
- Report Descriptor:HID 设备的核心描述符,定义了数据报告的格式(如按键扫描码如何编码),长度为 79 字节。
关联的端点描述符(Endpoint 0x81)
bEndpointAddress: 0x81 -> IN方向,端点1 bmAttributes: 0x03 -> 中断传输 wMaxPacketSize: 0x0008 (8字节) bInterval: 0x0A (10毫秒)
- 该端点用于传输接口 0 的键盘数据(如常规按键的扫描码),与之前提到的第一个管道对应。
三、第二个接口描述符(Interface Descriptor 1)
第二个接口用于键盘的扩展功能(如多媒体按键):
bLength: 0x09 bDescriptorType: 0x04 bInterfaceNumber: 0x01 bAlternateSetting: 0x00 bNumEndpoints: 0x01 bInterfaceClass: 0x03 -> HID Interface Class bInterfaceSubClass: 0x00 -> 非引导设备子类 bInterfaceProtocol: 0x00 -> 无特定协议(自定义功能) iInterface: 0x00
字段名 特殊含义 bInterfaceNumber 0x01(接口 1),第二个接口的编号。 bInterfaceSubClass 0x00(非引导子类),不支持 BIOS 启动时的基本功能,仅用于操作系统加载驱动后使用的扩展功能。 bInterfaceProtocol 0x00(无特定协议),通常用于传输自定义数据(如多媒体按键、快捷键等)。 关联的 HID 描述符(HID Descriptor)
bcdHID: 0x0111 -> 同样符合HID 1.11规范 wDescriptorLength: 0x004D (77字节) -> 扩展功能的报告描述符长度
关联的端点描述符(Endpoint 0x82)
bEndpointAddress: 0x82 -> IN方向,端点2 bmAttributes: 0x03 -> 中断传输 wMaxPacketSize: 0x0008 (8字节) bInterval: 0x0A (10毫秒)
- 该端点用于传输接口 1 的扩展数据(如音量调节、播放控制等多媒体按键信号),与之前提到的第二个管道对应。
总结
戴尔 KB216 键盘是一个USB 复合 HID 设备,通过以下设计实现完整功能:
- 2 个 HID 接口:接口 0 负责常规按键(支持开机启动),接口 1 负责扩展功能(如多媒体键);
- 总线供电:功耗 100mA,支持远程唤醒;
- 中断传输:2 个 IN 端点,每 10 毫秒向主机传输数据,确保按键操作的实时响应。
这种结构符合 USB HID 规范,既保证了基础输入功能的兼容性,又支持扩展功能的灵活实现。
为什么上面已经显示了端点描述符,下面还要显示端点描述符?
在 USB 设备的配置描述符中,重复出现端点描述符是由 USB 协议的结构设计决定的,核心原因是端点与接口存在严格的 “从属关系”—— 每个端点都归属于特定的接口,必须跟随在其所属的接口描述符之后,以明确二者的关联。
具体来说,你看到的两个端点描述符分别属于设备的两个不同接口:
- 第一个端点描述符(
bEndpointAddress: 0x81
)紧跟在 “接口 0” 的 HID 描述符之后,表明它是 “接口 0” 的专用端点,用于传输常规按键数据(如字母、数字键);- 第二个端点描述符(
bEndpointAddress: 0x82
)紧跟在 “接口 1” 的 HID 描述符之后,表明它是 “接口 1” 的专用端点,用于传输扩展功能数据(如多媒体按键)。为什么要这样设计?
USB 协议规定,设备的功能按 “接口” 划分(一个设备可以有多个接口,如键盘的常规键和多媒体键可分为两个接口),而端点是接口的 “子组件”,仅为所属接口服务。因此:
- 每个接口的端点必须在该接口的描述符之后单独列出,不能合并或提前;
- 端点的编号(如 1、2)仅在所属接口内有意义,不同接口可以使用相同编号的端点(但实际地址不同,如 0x81 和 0x82)。
这种结构让主机能清晰识别 “哪个端点属于哪个接口”,从而正确驱动设备的不同功能。例如,电脑会通过接口 0 的端点接收常规按键,通过接口 1 的端点接收多媒体按键,二者独立工作又互不干扰。
其它信息
IAD描述符
这段信息展示的是IAD 描述符(Interface Association Descriptor,接口关联描述符),它是 USB 协议中用于将多个相关接口 “组合” 为一个逻辑功能单元的特殊描述符。以下是详细解读,以及它与 USB 设备、配置、接口等结构的关系:
一、IAD 描述符字段详解
字段名 值 / 含义 bLength 0x08(8 字节),IAD 描述符的固定长度(USB 协议规定)。 bDescriptorType 0x0B(表示这是接口关联描述符),区别于设备描述符(0x01)、配置描述符(0x02)等。 bFirstInterface 0x00(第一个接口编号),表示该功能组合从接口 0 开始。 bInterfaceCount 0x02(2 个接口),表示该功能组合包含接口 0 和接口 1(共 2 个连续接口)。 bFunctionClass 0x02(通信类,CDC Control),说明这 2 个接口共同实现 “通信设备类(CDC)” 功能(如 USB 调制解调器、串口转 USB 设备等)。 bFunctionSubClass 0x02(特定子类),CDC 类下的子类标识(具体含义由 CDC 规范定义,如 “抽象控制模型”)。 bFunctionProtocol 0x01(特定协议),CDC 类下的协议标识(如 “AT 命令集协议”,用于调制解调器控制)。 iFunction 0x00(无字符串描述),表示设备未提供该功能组合的文字说明(如名称)。 二、IAD 描述符的作用与层级关系
IAD 描述符是配置描述符的一部分,用于解决 “多个接口协同实现一个功能” 的场景,它的核心作用是:告诉主机 “哪些接口属于同一功能单元”,以便主机正确加载对应的驱动程序。
结合 USB 的层级关系(设备→配置→接口→端点),IAD 的位置和作用如下:
- 属于配置:IAD 描述符必须包含在某个配置描述符中,与该配置下的接口关联。
- 关联接口:通过
bFirstInterface
和bInterfaceCount
指定一组连续的接口(如接口 0 和 1),说明这些接口不是独立功能,而是同一功能的不同组成部分。- 辅助识别功能:通过
bFunctionClass
等字段,明确这组接口共同实现的功能类(如 CDC 通信类),避免主机将它们误认为独立的功能接口。三、举例:为什么需要 IAD?
以 “USB 转串口设备” 为例,它通常包含 2 个接口:
- 接口 0:CDC 控制接口(用于配置串口参数,如波特率、校验位);
- 接口 1:数据接口(用于实际的串口数据收发)。
这两个接口单独看无法完成功能,必须协同工作。此时,IAD 描述符会告诉主机:“接口 0 和 1 属于同一个 CDC 功能单元”,主机便会加载对应的 CDC 驱动,而不是将它们识别为两个独立的未知设备。
总结
IAD 描述符是 USB 协议中用于组合相关接口的辅助描述符,它位于配置描述符中,通过指定接口范围和功能类,明确多个接口的协同关系,确保主机正确识别和驱动复合功能设备(如通信类设备、多功能打印机等)。其层级关系可概括为:
设备 → 配置 → [IAD 描述符 + 一组接口] → 端点
(IAD 是配置的一部分,用于关联该配置下的多个接口)
CDC功能描述符
你提供的是一组 USB CDC(Communications Device Class,通信设备类)规范中的功能描述符(Functional Descriptors) 的十六进制 dump 信息。这些描述符属于 CDC 控制接口的一部分,用于定义通信设备的具体功能和配置,通常跟随在接口描述符之后。
以下是每个描述符的详细解读:
1. 第一个 CDC 功能描述符
- Hex 数据:
05 24 00 10 01
- 字段解析:
bLength: 0x05
→ 描述符长度为 5 字节。bDescriptorType: 0x24
→ 类型为 CDC 功能描述符(USB CDC 规范定义)。bDescriptorSubtype: 0x00
→ 子类型为头功能描述符(Header Functional Descriptor),是 CDC 接口的第一个功能描述符,用于标识 CDC 规范版本。bcdCDC: 0x1001
→ 表示设备符合CDC 1.10 版本规范(0x1001 = 1.10)。2. 第二个 CDC 功能描述符
- Hex 数据:
05 24 01 03 01
- 字段解析:
bLength: 0x05
→ 长度 5 字节。bDescriptorType: 0x24
→ CDC 功能描述符。bDescriptorSubtype: 0x01
→ 子类型为呼叫管理功能描述符(Call Management Functional Descriptor),用于定义设备的呼叫管理能力。bmCapabilities: 0x03
→ 设备支持的呼叫管理能力:
- bit0=1:设备能处理呼叫控制(如接听 / 挂断);
- bit1=1:设备需要通过数据接口(而非控制接口)传输呼叫管理信息。
bDataInterface: 0x01
→ 关联的数据接口编号为 1(即呼叫管理数据通过接口 1 传输)。3. 第三个 CDC 功能描述符
- Hex 数据:
04 24 02 02
- 字段解析:
bLength: 0x04
→ 长度 4 字节。bDescriptorType: 0x24
→ CDC 功能描述符。bDescriptorSubtype: 0x02
→ 子类型为抽象控制模型描述符(Abstract Control Model Descriptor),用于标识设备支持 “抽象控制模型”(CDC 的一种标准控制方式,如 AT 命令集控制调制解调器)。bmCapabilities: 0x02
→ 设备支持 “设置控制线路状态”(如 DTR/DSR 信号控制,用于串口通信中的设备就绪状态管理)。4. 第四个 CDC 功能描述符
- Hex 数据:
05 24 06 00 01
- 字段解析:
bLength: 0x05
→ 长度 5 字节。bDescriptorType: 0x24
→ CDC 功能描述符。bDescriptorSubtype: 0x06
→ 子类型为Union 功能描述符(Union Functional Descriptor),用于定义 CDC 控制接口与关联数据接口的 “组合关系”。bMasterInterface: 0x00
→ 主接口编号为 0(即 CDC 控制接口本身)。bSlaveInterface0: 0x01
→ 从接口编号为 1(即该控制接口关联的数据接口为接口 1)。总结
这些 CDC 功能描述符共同定义了一个符合 CDC 1.10 规范的通信设备(如 USB 转串口模块、调制解调器等)的核心能力:
- 支持抽象控制模型(如 AT 命令控制);
- 具备呼叫管理功能,且通过接口 1 传输相关数据;
- 控制接口(接口 0)与数据接口(接口 1)组成一个功能单元(Union 描述符定义)。
它们是 CDC 设备让主机识别其通信功能并加载对应驱动的关键信息,确保主机能正确配置和使用设备的串口、调制等通信能力。
更多补充
在windows下插入一个USB音箱时,音箱没开机时和音箱开机时,USB显示的idProduct不一样是怎么回事?
在 Windows 下,USB 音箱开机前后 idProduct 不一样,可能由以下原因导致:
- 设备固件设计问题:USB 音箱的固件可能根据设备的开机状态返回不同的设备描述符。一些音箱在关机状态下可能仅返回基本的识别信息,而开机后则会返回完整的、包含更多功能特性的描述符,其中就可能包括不同的 idProduct。这是因为音箱内部的主控芯片在不同工作状态下,其固件程序会根据预设逻辑向主机报告不同的设备信息。
- 驱动程序兼容性问题:Windows 系统通过驱动程序来识别和管理 USB 设备。如果音箱的驱动程序不完善,可能无法正确处理音箱开机前后的状态变化,从而导致系统在音箱开机前后识别到不同的 idProduct。例如,驱动程序可能没有正确解析音箱在不同状态下发送的设备描述符,或者在设备状态切换时没有及时更新设备的识别信息。
- USB 接口电气特性影响:计算机上的不同 USB 接口可能具有不同的电气参数,如供电能力、信号传输速率等。当 USB 音箱插入到不同电气特性的接口时,设备可能需要重新初始化以适应新的接口环境。如果音箱的硬件设计对接口的兼容性存在一定局限性,在开机前后可能会因为接口电气特性的影响而被 Windows 视为不同设备,从而显示不同的 idProduct。
- 设备枚举流程异常:USB 设备在接入计算机时,会经历枚举过程,主机通过枚举来获取设备的各种信息。如果在音箱开机前后的枚举过程中出现异常,例如枚举过程被中断、设备描述符返回不完整或错误等,都可能导致 Windows 识别到不同的 idProduct。例如,音箱在关机状态下插入时,枚举过程可能只获取到了部分基本信息,而开机后再次枚举时才获取到完整的信息,其中包括不同的 idProduct。