USB控制传输中的Setup Packet

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Feb 25, 2022
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2022-02-25-usb-setup-packet
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硬件
USB
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本文总结了USB标准定义的通用包中Setup Packet的结构和分类。
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Setup Packet一般用于Host对Device进行的检测、配置,和执行特定的控制功能,例如设置USB的device address,读取device端的USB描述符、检查端点的状态等。除了以上标准的操作命令的处理以外,某些USB Class Driver也使用Setup Packet进行一些Class类型的控制操作,最典型的:UVC设备就是通过Setup Packet来对UVC摄像头的内部工作参数(亮度、对比度等)进行SET和GET操作。
所有的USB设备都必须要在端点0上响应Host发出的Setup Packet。

Setup Packet的结构

Setup Packet是固定的8字节长度,包含有5个Field:
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  • bmRequestType:长度为1字节。用于定义这个Setup Packet的数据传输方向(从Host流出还是流入)、类型(标准/usb class/厂商自定义)和接收处理对象(设备、接口还是端点);
  • bRequest、wValue和wIndex三个Field根据不同的命令类型的定义各有不同;
  • wLength:如有setup packet后面还有一个data stage的话,在此指定data stage的数据长度;

标准Setup Packet

标准设备请求包

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标准接口请求

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标准端点请求包

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Class类型的Setup Packet

如上所述,bmRequestType的D6..5为0b01的时候,表示这个Setup Packet是一个Class类型的Setup Packet。在不同的USB Class中队Setup Packet各个field的定义不同。
以下为UVC 1.5规范“4.1 Request Layout”所描述的UVC SET与GET请求中定义的Setup Packet结构:
SET请求结构:
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GET请求结构:
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UVC协议是使用控制传输来实现对UVC camera进行控制命令和状态参数的读取,控制传输的第一个阶段就是Host发出一个Setup Packet,Host就通过这个Setup Packet来指定命令的目的地、具体的命令类型和后面第二个阶段的Data Packet中包含的数据长度。

参考资料:

  • UVC 1.5 specification, 4.1 Request Layout

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