Teensy 3.2 传出数据包有效载荷限制 8 个字节

Question

我想模拟 3M USB 触摸屏控制器。我找到了确切的协议并稍微更改了 teensy3 库中的源代码。我更改了 VendorID 和 ProductID。我还添加了我的 USB isr 处理程序并发送大小为 11 字节的协议特定报告。我使用 Wireshark 嗅探 USB，我发现我只能发送 8 个字节。如果我尝试 9 字节，则根本没有有效负载。

我在端点描述符中更改了wMaxPacketSize。然后我将“压力”报告的大小从 8 更改为 11，但这也无济于事。我发现低速设备每个数据包只允许 8 个字节。但是here teensy 的作者告诉它，它以 12Mbit/s 的速度运行，因此应该支持 64 字节。

谁能告诉我我哪里错了？如何让它一次发送超过 8 个字节？

我在这玩了大约 2 天，但没有成功。

-- 更新--

1. 为什么要更改字节数？

正如我所说，我需要制作一个 3M 触摸屏的模拟器。因此，它有自己的协议，您可以查看规范 here。第 18 页描述了触摸发生时发送给主机的触摸报告。它的大小是 11 个字节。

我更改了usb_touch.c 中定义的void usb_touchscreen_update_callback(void) 以使其发送必要的结构（参考spec 第18 页）。

在这里我发现我不能发送超过 8 个字节。如果我尝试发送有效载荷无效。

1. 您使用的是什么描述符？

我使用与 interface 相关的 端点描述符，其中 bInterfaceClass 字段分配了 3 (HID)。在这个最初由 teensy lib 用于触摸屏模拟器的端点描述符中，我将 wMaxPacketSize 设置为 11。最初它设置为 8。这些 interface、HID 接口、endpoint 如果MULTITOUCH_INTERFACE 宏可用，则定义描述符。

#ifdef MULTITOUCH_INTERFACE
        // interface descriptor, USB spec 9.6.5, page 267-269, Table 9-12
        9,                                      // bLength
        4,                                      // bDescriptorType
        MULTITOUCH_INTERFACE,                   // bInterfaceNumber
        0,                                      // bAlternateSetting
        1,                                      // bNumEndpoints
        0x03,                                   // bInterfaceClass (0x03 = HID)
        0x00,                                   // bInterfaceSubClass
        0x00,                                   // bInterfaceProtocol
        0,                                      // iInterface
        // HID interface descriptor, HID 1.11 spec, section 6.2.1
        9,                                      // bLength
        0x21,                                   // bDescriptorType
        0x11, 0x01,                             // bcdHID
        0,                                      // bCountryCode
        1,                                      // bNumDescriptors
        0x22,                                   // bDescriptorType
        LSB(sizeof(multitouch_report_desc)),    // wDescriptorLength
        MSB(sizeof(multitouch_report_desc)),
        // endpoint descriptor, USB spec 9.6.6, page 269-271, Table 9-13
        7,                                      // bLength
        5,                                      // bDescriptorType
        MULTITOUCH_ENDPOINT | 0x80,             // bEndpointAddress
        0x03,                                   // bmAttributes (0x03=intr)
        MULTITOUCH_SIZE, 0,                     // wMaxPacketSize
        1,                                      // bInterval
#endif // KEYMEDIA_INTERFACE

有MULTITOUCH_SIZE宏被header设置为11。

进一步调查原因我发现操纵杆有 12 字节的数据包长度，它确实在具有相同的 interface、HID 接口 和 endpoint 的情况下发送它们em> 像触摸屏一样的描述符。所以看起来它们只是在 HID 报告描述符中有所不同

此HID 报告描述符与触摸屏有关

static uint8_t multitouch_report_desc[] = {
        0x05, 0x0D,                     // Usage Page (Digitizer)
        0x09, 0x04,                     // Usage (Touch Screen)
        0xa1, 0x01,                     // Collection (Application)
        0x09, 0x22,                     //   Usage (Finger)
        0xA1, 0x02,                     //   Collection (Logical)
        0x09, 0x42,                     //     Usage (Tip Switch)
        0x15, 0x00,                     //     Logical Minimum (0)
        0x25, 0x01,                     //     Logical Maximum (1)
        0x75, 0x01,                     //     Report Size (1)
        0x95, 0x01,                     //     Report Count (1)
        0x81, 0x02,                     //     Input (variable,absolute)
        0x09, 0x51,                     //     Usage (Contact Identifier)
        0x25, 0x7F,                     //     Logical Maximum (127)
        0x75, 0x07,                     //     Report Size (7)
        0x95, 0x01,                     //     Report Count (1)
        0x81, 0x02,                     //     Input (variable,absolute)
        0x09, 0x30,                     //     Usage (Pressure)
        0x26, 0xFF, 0x00,               //     Logical Maximum (255)
        0x75, 0x0b,                     //     Report Size (11)
//        0x75, 0x08,                     //     Report Size (8)
        0x95, 0x01,                     //     Report Count (1)
        0x81, 0x02,                     //     Input (variable,absolute)
        0x05, 0x01,                     //     Usage Page (Generic Desktop)
        0x09, 0x30,                     //     Usage (X)
        0x09, 0x31,                     //     Usage (Y)
        0x26, 0xFF, 0x7F,               //     Logical Maximum (32767)
        0x65, 0x00,                     //     Unit (None)  <-- probably needs real units?
        0x75, 0x10,                     //     Report Size (16)
        0x95, 0x02,                     //     Report Count (2)
        0x81, 0x02,                     //     Input (variable,absolute)
        0xC0,                           //   End Collection
        0x05, 0x0D,                     //   Usage Page (Digitizer)
        0x27, 0xFF, 0xFF, 0, 0,         //   Logical Maximum (65535)
        0x75, 0x10,                     //   Report Size (16)
        0x95, 0x01,                     //   Report Count (1)
        0x09, 0x56,                     //   Usage (Scan Time)
        0x81, 0x02,                     //   Input (variable,absolute)
        0x05, 0x0D,                     //   Usage Page (Digitizers)
        0x09, 0x55,                     //   Usage (Contact Count Maximum)
        0x25, MULTITOUCH_FINGERS,       //   Logical Maximum (10)
        0x75, 0x0b,                     //   Report Size (11)
//        0x75, 0x08,                     //   Report Size (8)
        0x95, 0x01,                     //   Report Count (1)
        0xB1, 0x02,                     //   Feature (variable,absolute)
        0xC0                            // End Collection
};

这个是操纵杆

static uint8_t joystick_report_desc[] = {
        0x05, 0x01,                     // Usage Page (Generic Desktop)
        0x09, 0x04,                     // Usage (Joystick)
        0xA1, 0x01,                     // Collection (Application)
        0x15, 0x00,                     //   Logical Minimum (0)
        0x25, 0x01,                     //   Logical Maximum (1)
        0x75, 0x01,                     //   Report Size (1)
        0x95, 0x20,                     //   Report Count (32)
        0x05, 0x09,                     //   Usage Page (Button)
        0x19, 0x01,                     //   Usage Minimum (Button #1)
        0x29, 0x20,                     //   Usage Maximum (Button #32)
        0x81, 0x02,                     //   Input (variable,absolute)
        0x15, 0x00,                     //   Logical Minimum (0)
        0x25, 0x07,                     //   Logical Maximum (7)
        0x35, 0x00,                     //   Physical Minimum (0)
        0x46, 0x3B, 0x01,               //   Physical Maximum (315)
        0x75, 0x04,                     //   Report Size (4)
        0x95, 0x01,                     //   Report Count (1)
        0x65, 0x14,                     //   Unit (20)
        0x05, 0x01,                     //   Usage Page (Generic Desktop)
        0x09, 0x39,                     //   Usage (Hat switch)
        0x81, 0x42,                     //   Input (variable,absolute,null_state)
        0x05, 0x01,                     //   Usage Page (Generic Desktop)
        0x09, 0x01,                     //   Usage (Pointer)
        0xA1, 0x00,                     //   Collection ()
        0x15, 0x00,                     //     Logical Minimum (0)
        0x26, 0xFF, 0x03,               //     Logical Maximum (1023)
        0x75, 0x0A,                     //     Report Size (10)
        0x95, 0x04,                     //     Report Count (4)
        0x09, 0x30,                     //     Usage (X)
        0x09, 0x31,                     //     Usage (Y)
        0x09, 0x32,                     //     Usage (Z)
        0x09, 0x35,                     //     Usage (Rz)
        0x81, 0x02,                     //     Input (variable,absolute)
        0xC0,                           //   End Collection
        0x15, 0x00,                     //   Logical Minimum (0)
        0x26, 0xFF, 0x03,               //   Logical Maximum (1023)
        0x75, 0x0A,                     //   Report Size (10)
        0x95, 0x02,                     //   Report Count (2)
        0x09, 0x36,                     //   Usage (Slider)
        0x09, 0x36,                     //   Usage (Slider)
        0x81, 0x02,                     //   Input (variable,absolute)
        0xC0                            // End Collection
};

然后我用第二个替换了第一个，之后我通过这个端点发送了完整的 11 个字节。然后我将第一个字节 0x01（通用桌面）更改为 0x0d（数字化仪），现在我的光标在 Linux 移动上。不幸的是，Windows 驱动程序无法安装。

此外，由于原始设备只有一个 interface 和一个 ，因此需要将触摸屏 interface 更改为 0 并将 endpoint 更改为 1 >端点。

但无论如何我仍然不知道为什么第一个 HID 报告描述符 阻止发送超过 8 个字节。所以我最终阅读了这篇文章https://eleccelerator.com/tutorial-about-usb-hid-report-descriptors/。

我也不需要知道关于 USB 的一切。我只需要理解的水平就可以让这个模拟器正常工作。

-- 更新--

我在 Linux 上，所以我使用 Wireshark。但问题是这个3M原装设备不是HID设备，所以它没有HID报告描述符。该设备仅填充一个标记为供应商特定的接口。字段bInterfaceClass 具有0xff 值。

下图是原始设备的描述符

这里是teensy的描述

正如您所看到的，唯一的区别在于 bInterfaceClass 的值是青少年 0x03 （端点描述符中的 bInterval 也略有不同，但我认为它的值对于这个问题并不重要）。

如果我尝试摆脱 HID 报告描述符 并使接口等于 0xff，则设备将无法工作。此外，如果我尝试摆脱具有 1、2、3 索引的不必要的额外接口（来自 teensy），它也不起作用。

下图显示了只有一个 interface 和 endpoint 作为原始设备提供的结果，请参见第一张图片（深色）。并且字段bInterfaceClass 设置为0xff 供应商特定。除了端点没有对USB_INTERRUPT in 的响应外，与主机的通信看起来很正常。而原设备有响应。

关于非 HID 设备有什么微妙之处吗？如何使设备成为非HID设备？

Answer 1

您是否注意到这里没有人回答您的问题？连评论都没有！世界上的 USB 专家非常少。我在最低级别（位和字节）上使用 USB 工作了一年多，我学到了很多东西。对于困难的部分，我不得不从 Beagle 购买昂贵的 USB 分析仪。这是一项非常艰苦的工作，因为您根本无法从任何人那里获得 USB 问题的帮助。 Paul Stoffregen（谁知道）将没有时间帮助您解决这个问题。他忙于自己的事情。他几乎不回答论坛上的问题。

1：

您是正确的，低速设备最多允许 8 个字节，而全速设备最多允许 64 个字节。

2：

如果我理解正确，您使用 Teensyduino 的触摸屏描述符来模拟 3M 触摸屏？这是错误的。如果您想模拟 3M 触摸屏，您必须使用与真正的 3M 触摸屏完全相同的描述符。这是唯一保证您的模拟器在使用与真正的 3M 触摸屏相同的驱动程序的所有操作系统上都能正常工作。如果您有此触摸屏，请使用软件 USBLyzer 从真正的 3M 触摸屏中提取描述符。

3：

您也可以使用 USBLyzer 来验证您自己的描述符。但是有一个很大的问题：Windows 会记住注册表中的 USB 设备。当您在描述符中进行更改时，您必须始终在您的 Teensy 中分配一个新的 ProductID，以便 Windows 将其检测为新设备。否则，您对描述符的更改将无效或不起作用。

4：

您的主要问题似乎与我在从事此项目时遇到的问题相同：https://www.codeproject.com/Articles/1001891/A-USB-HID-Keyboard-Mouse-Touchscreen-emulator-with

TeensyDuino（由 Paul Stoffregen 编写）中的代码很难理解。他仅出于一个目的优化了代码：使用尽可能少的 RAM 并将所有描述符内容存储在 Teensy 的非易失性存储器中。出于这个原因，他的所有定义都是硬编码的。理解他的代码是一项非常艰巨的工作，更难的是在不破坏代码的情况下对其进行修改。

5：

我将 wMaxPacketSize 设置为 11。

这是错误的。使用原始的 3M 描述符！除此之外，这并不能解决您的问题。这个值只是给司机的信息。它不会影响以 Teensy 代码发送的字节数。

6.

我还添加了我的 USB isr 处理程序...

我不知道为什么要这样做？这不是必需的。

7.

在这里我发现我不能发送超过 8 个字节。如果我尝试发送有效载荷无效。

你在哪里看到的？您在这里缺少信息。您在哪里看到有效载荷是无效的？正如您已经发现的那样，没有限制，因为操纵杆发送超过 8 个字节。

您是否使用 USBLyzer 分析数据包？没有这些信息很难回答。您是否调整了该部分中的值

// **************************************************************
//   USB Descriptor Sizes
// **************************************************************

使用 USBlyzer 捕获从真正的 3M 触摸屏发送的数据包，并将它们与您的 Teensy 的数据包进行比较。显然所有的描述符在这样做之前必须是相同的。

我在这玩了大约 2 天，但没有成功。

您将需要远更多时间来学习 USB。您需要大量的编程经验、逆向工程经验以及大量的耐心和智慧。

最重要的是，你首先要研究 Paul Stoffregen 的代码，直到你 100% 理解它。否则在不了解你在做什么的情况下到处改变一个值，你只会浪费你的时间。