在前面的文章中，我们已经给出了USB协议的链接地址，从这篇文章起，我们会涉及到许多USB 1.1的内容，我们的指导思想是先从熟悉USB 1.1协议入手，先使用现成的HCD和USBD，直接面对客户端驱动编程，尽快看到成果，使读者对USB的开发充满信心，进而去研究USBD和HCD的编程方法。请读者自行阅读协议，文章中有关协议的详细情况，由于会涉及非常多的文字，恕不能过多解释。
1、USB系统主机端的软件结构
一般来说，教科书或者协议上都会把USB主机端的软件说成有三层，第一层叫主机控制器驱动程序HCD(Host Controller Driver)，第二层叫USB驱动程序USBD(USB Driver)，第三层叫客户端驱动程序(Client Driver)；实际上，我们实际看到的东西，往往HCD和USBD是由一个程序完成的，比如windows就提供了HCD和USBD，如果你自己开发了一个USB设备，只需要在HCD和USBD上面开发一个客户端驱动程序即可；linux也是同样，linux内核已经提供了HCD和USBD；所以在windows和linux下我们基本上没有开发HCD和USBD的必要，而且linux还提供源代码；但DOS就不一样了，DOS本身对USB没有任何支持，所以要想在DOS下彻底玩转USB，需要研究HCD、USBD和客户端驱动程序。
2、DOSUSB介绍
很显然，HCD和USBD更加底层一些，需要理解的东西也更多一些；如果我们能够绕过HCD和USBD，直接从客户端驱动程序入手，将会容易许多。幸运的是我们可以找到一个免费的DOS下的USB驱动程序，叫DOSUSB，该驱动程序实现了大部分的HCD和USBD的功能，使我们进行USB编程的好帮手。
DOSUSB目前还没有实现EHIC的驱动，也就是说还不支持USB2.0，这也是我们从USB 1.1开始的原因之一，另一方面，由于USB2.0是兼容USB1.1的，所以，即便你在USB2.0的设备下，仍然可以使用USB1.1的驱动程序，只不过不能实现480MB/秒的传送速度而已。
下面我们介绍一下DOSUSB。DOSUSB的官方网站如下：
http://www.usbdos.net
可以从其官方网站上下载DOGUSB的最新版本，当前版本是1.1.1。或者在下面在下面网址下载这个版本的DOSUSB。
http://blog.hengch.com/software/dosusb/dosusb.zip
DOSUSB可以在非商业领域免费使用，如果肯花费费用，可以购买到源代码，从其官方网站的论坛上看到，在2006年9月作者开出的源代码的价格是1000欧元。
DOSUSB的安装十分简便，只需要解压缩到某一个目录下即可，比如放在c:\dosusb目录下，请自行阅读DOSUSB自带的文档，使用也非常简单，在DOS提示符下键入dosusb执行即可。
c:\dosusb>dosusb
缺省情况下，DOSUSB使用int 65h作为其驱动的调用软中断，如果和你的系统有冲突，在运行dosusb时可以加参数/I，请自行阅读DOSUSB的文档。
DOSUSB通过一个叫做URB(USB Request Block)的数据结构与客户端驱动程序进行通讯，这一点和linux非常相似，估计作者参考了linux下的源代码，在DOSUSB文档里给出了这个结构的定义，如下：
struct { BYTE transaction_type; // 设置事务（控制传输）(2Dh)，输入事务(69h)输出事务(E1h) BYTE chain_end_flag; // 备用 BYTE dev_add; // 设备地址 BYTE end_point; // 端点号 BYTE error_code; // 错误吗 BYTE status; // 设备状态 WORD transaction_flags; // 备用 WORD buffer_off; // 接收/发送缓冲区偏移地址 WORD buffer_seg; // 接收/发送缓冲区段地址 WORD buffer_length; // 接收/发送缓冲区长度 WORD actual_length; // 接收/发送时每个包的最大长度 WORD setup_buffer_off; // setup_request结构的偏移地址 WORD setup_buffer_seg; // setup_request结构的段地址 WORD start_frame; // 备用 WORD nr_of_packets; // >0时会启动实时传输 WORD int_interval; // 备用 WORD error_count; // 重试的次数 WORD timeout; // 备用 WORD next_urb_off; // 备用 WORD next_urb_seg; // 备用 } urb // 32字节
之所以列出这个结构，是因为我们将使用这个结构与USBD进行交互。关于结构中字段的定义，在DOSUSB的文档中有详细的说明。除备用字段不需要填以外，error_code和status由DOSUSB返回，故填0即可，后面还会介绍更详细的填写方法。
在DOSUSB的发行包中，有一个sample目录，里面有很多例子，但大多是使用power basic写的，不过仍然有很好的参考价值。
3、USB 1.1协议中的一些内容
USB协议为USB设备定义了一套描述设备功能和属性的固有结构的描述符，包括标准描述符（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），还有非标准描述符，如类描述符等。按照协议，设备描述符下可以有若干个配置描述符，每个配置描述符可以有若干个接口描述符，每个接口描述符下又可以有若干个端点描述符，字符串描述符主要用于描述一些文字信息，比如厂家名称，产品名称等。这篇文章的目的就是要读出这些描述符。
实际上，所谓描述符就是一个数据结构，不管是什么描述符，其前两个字节的含义都是一样的，第一个字节是描述符的长度，第二个字节是描述符的类型。
struct { BYTE bLength; // 描述符的长度，以字节为单位 BYTE bDescriptorType; // 设备描述符类型，0x01 WORD bcdUSB; // 设备支持的USB协议版本，BCD码 BYTE bDeviceClass; // 设备类代码(由USB-IF分配) BYTE bDeviceSubClass; // 子类代码 BYTE bDeviceProtocol; // 协议码 BYTE bMaxPacketSize0; // 端点0的最大包长度(仅为8,16,32,64) WORD idVendor; // 厂商ID(由USB-IF分配) WORD idProduct; // 产品ID(由制造商定义) WORD bcdDevice; // 设备发行号(BCD码) BYTE iManufacture; // 描述厂商信息的字符串描述符的索引值 BYTE iProduct; // 描述产品信息的字符串描述符的索引值 BYTE iSerialNumber; // 描述设备序列号信息的字符串描述符的索引值 BYTE bNumConfigurations; // 可能的配置描述符的数目 } device_descriptor
struct { BYTE bLength; // 描述符的长度，以字节为单位 BYTE bDescriptorType; // 配置描述符类型，0x02 WORD wTotalLength; // 配置信息的总长 BYTE bNumInterfaces; // 该配置所支持的接口数目 BYTE bConfigurationValue; // 被SetCongiguration()请求用做参数来选定该配置 BYTE bConfiguration; // 描述该配置的字符串描述符的索引值 BYTE bmAttributes; // 配置特性 BYTE MaxPower; // 该配置下的总线电源耗费量，以2mA为一个单位 }configuration_descriptor;
bmAttributes ：b7：备用，b6：自供电，b5：远程唤醒，b4--b0：备用
另外，在读取配置描述符时可以把该配置下的所有描述符全部读出，这些描述符的总长度就是wTotalLength字段的值，读出所有描述符后，在一个一个地拆分。
struct { BYTE bLength; // 描述符的长度，以字节为单位 BYTE bDescriptorType; // 接口描述符类型，0x04 BYTE bInterfaceNumber; // 接口号，从0开始 BYTE bAlternateSetting; // 可选设置的索引值. BYTE bNumEndpoints; // 此接口的端点数量。 BYTE bInterfaceClass; // 接口类编码(由USB-IF分配) BYTE bInterfaceSubClass; // 接口子类编码(由USB-IF分配) BYTE bInterfaceProtocol; // 协议码(由USB-IF分配) BYTE iInterface; // 描述该接口的字符串描述符的索引值 }interface_descriptor;
bInterfaceClass：USB协议根据功能将不同的接口划分成不同的类，如下：
1：音频类，2：CDC控制类，3：人机接口类（HID），5：物理类，6：图像类，7：打印机类，8：大数据存储类，9：集线器类，10：CDC数据类，11：智能卡类，13：安全类，220：诊断设备类，224：无线控制类，254：特定应用类，255厂商定义的设备。
struct { BYTE bLength; // 描述符的长度，以字节为单位 BYTE bDescriptorType; // 端点描述符类型，0x05 BYTE bEndpointAddress; // 端点地址 BYTE bmAttributes; // 在bconfigurationValue所指的配置下的端点特性. WORD wMaxPacketSize; // 接收/发送的最大数据报长度. BYTE bInterval; // 周期数据传输端点的时间间隙. }endpoint_descriptor;
bmAttributes：bit 1:0--传送类型，00=控制传输，01=实时传输，10=批量传输，11=中断传输；所有其他位均保留。
struct { BYTE bLength; // 描述符的长度，以字节为单位 BYTE bDescriptorType; // 字符串描述符类型，0x03 char bString[]; // UNICODE编码的字符串 }string_descriptor;
为了更好地协调USB主机与设备之间的数据通信，USB规范定义了一套命令请求，用于完成主机对总线上所有USB设备的统一控制，USB命令请求由统一的格式，其结构如下：
struct { BYTE bmRequestType; // 请求类型 BYTE bRequest; // 命令请求的编码 WORD wValue; // 命令不同，含义不同 WORD wIndex; // 命令不同，含义不同 WORD wLength; // 如果有数据阶段，此字段为数据字节数 } setup_request;
后面我们向设备发出指令就全靠这个结构了。作为我们本文要用到的读取USB设备描述符的命令请求，该结构各字段的填法如下。
bmRequestType : b7--数据传输方向，0=主机到设备，1=设备到主机；b6:5--命令的类型，0=标准命令，1=类命令，2=厂商提供的命令，3=保留；b4:0--接收对象，0=设备，1=接口，2=端点，3=其他。我们发出的得到描述符的命令，数据传输方向为设备到主机，标准命令，接收对象为设备，所以该字段填0x80。
bRequest : 标准命令的编码如下，
GET_STATUS=0;CLEAR_FEATURE=1;SET_FEATURE=3;SET_ADDRESS=5；GET_DESCRIPTOR=6;SET_DESCRIPTOR=7;GET_CONFIGURATION=8;SET_CONFIGURATION=9;GET_INTERFACE=10;SET_INTERFACE=11;SYNCH_FRAME=12。我们的命令是GET_DESCRIPTOR，所以应该填6。
wValue : 高字节表示描述符的类型，0x01=设备描述符，0x02=配置描述符，0x03=字符串描述符，0x04=接口描述符，0x05=端点描述符，0x29=集线器类描述符，0x21=人机接口类描述符，0xFF=厂商定义的描述符。
低字节表示表示描述符的索引值。所以，当读取设备描述符时，该字段值为0x100，当读取配置描述符是，应为0x03yy，其中yy为描述符的索引值。
wIndex : 当读取字符串描述符时，填0x0409，表示希望获得英文字符串，其他情况下填0。
wLength : 数据长度，一般应该填写，描述符的第一个字节，bLength。由于我们在读描述符时，并不知道其实际长度，通常的做法是先读取8个字节，然后根据第一个字节bLength的值在重新读取一次完整的描述符；注意，当读取配置描述符的钱8个字节后，应该使用wTotalLength字段的值作为长度读取与该配置有关的所有描述符。
4、读取设备描述符的范例程序
按照我们文章的习惯，几乎每篇文章都有一个范例程序，本文也不例外，本文的范例程序请在下面地址下载：
http://blog.hengch.com/source/usbview.zip
程序用C++写成，在DJGPP下编译通过，所以是32位保护模式下的代码，要注意的是，DOSUSB是实模式下的驱动，所以在申请内存块时要申请1M以内实模式可以读取的内存，否则，在使用int 65h调用DOSUSB时一定会出现问题。
有4个头文件，public.h中定义了一些方便使用的数据类型，比如BYTE为char，WORD为short int等等，可以不必太关注；x86int.h中定义了调用DOS中断所需的函数和数据结构，直到怎么使用就可以了；dosmem.h中定义了一个DOS_MEM类，主要是为了在保护模式下申请和使用DOS内存块更为方便，也是知道其中的方法，能够明白程序中的意义就可以了；usb.h定义了与USB协议有关的所有常数，这些常数与前面介绍的各种数据结构一一对应，由于我们是在保护模式下使用DOS内存，所以把一个内存块映射到一个数据结构上有一些麻烦，读取各个字段主要靠在usb.h中定义的这些常数。
主要程序在usbview.cc中，主要思路如下：
原文：http://www.cnblogs.com/heiyue/p/4381707.html