NCM 数据接口描述符

1. 数据接口的双重配置

NCM设备的数据接口必须实现两个交替设置（Alternate Setting）：

2. 描述符关键字段

所有交替设置必须包含以下相同属性：

bInterfaceClass    = 0x0A      // CDC数据类
bInterfaceSubClass = 0x00       // 必须为0
bInterfaceProtocol = 0x01       // 表示NTB协议（见表4-3）

3. 端点配置规则（Alternate Setting 1）

• Bulk IN端点：

  • 方向：Device → Host
  • 用于接收来自设备的网络数据
  • 必须支持最大包大小≥64字节（USB2.0）或≥512字节（USB3.0）

• Bulk OUT端点：

  • 方向：Host → Device
  • 用于发送网络数据到设备
  • 包大小要求同IN端点

4. 实现示例

描述符集合结构：

// Alternate Setting 0（无端点）
InterfaceDescriptor = {
    bLength            : 0x09,
    bDescriptorType    : 0x04,
    bInterfaceNumber   : 0x01,      // 数据接口编号
    bAlternateSetting  : 0x00,      // 设置0
    bNumEndpoints      : 0x00,      // 无端点
    bInterfaceClass    : 0x0A,      // CDC数据类
    bInterfaceSubClass : 0x00,      // 必须为0
    bInterfaceProtocol : 0x01,      // NTB协议
    iInterface         : 0x00       // 无字符串描述符
}

// Alternate Setting 1（带端点）
InterfaceDescriptor = {
    bLength            : 0x09,
    bDescriptorType    : 0x04,
    bInterfaceNumber   : 0x01,      // 与设置0相同接口编号
    bAlternateSetting  : 0x01,      // 设置1
    bNumEndpoints      : 0x02,      // 两个端点
    ...                             // 其他字段同设置0
}

BulkInEndpoint = {
    bLength          : 0x07,
    bDescriptorType  : 0x05,
    bEndpointAddress : 0x81,       // EP1 IN
    bmAttributes     : 0x02,       // Bulk
    wMaxPacketSize   : 0x0040,     // 64字节（USB2.0）
    bInterval        : 0x00        // 忽略
}

BulkOutEndpoint = {
    ...                            // 类似配置
    bEndpointAddress : 0x01        // EP1 OUT
}

5. 主机操作流程

1. 初始状态：

   • 设备默认使用Alternate Setting 0（无数据传输）

2. 激活网络功能：

   usb_set_interface(dev, data_iface_num, 1);  // 切换到Alternate Setting 1
   

3. 错误恢复：

   • 传输错误时，主机可切回设置0再重新切回1重置状态

6. 设计原理

• 节能需求：设置0允许设备在不传输数据时关闭端点电路
• 协议兼容性：固定协议代码01h确保主机识别NTB格式
• 灵活性：端点数量/参数可根据设备能力调整（需满足USB规范）

7. 开发者注意事项

1. 端点编号限制：

   • 避免与通信接口的中断端点冲突
   • 示例安全配置：

     Communication IF: Interrupt EP 0x83 (EP3 IN)
     Data IF: Bulk EP 0x01 (OUT), 0x82 (IN)
     

2. USB3.0优化：

   wMaxPacketSize = 0x0400;  // 1024字节（SuperSpeed）
   bmAttributes |= 0x08;     // 启用流控（Streams）
   

3. 描述符验证工具：
   使用USB-IF的USB Descriptor Validator检查合规性

此设计通过硬件级的配置切换，实现了NCM设备在低功耗与高性能模式间的平衡，同时保持与主机驱动的标准化交互。