数组name中保存了具体姓名对应的英文字符串，为了能够表达世界上所有语言的字符，我们采取了目前通用的Unicode，它采用双字节16位进行编号，可最多编码65536个字符。英文字母的ASCII补0（一个字节）就是相应的Unicode（低位在前）。例如，字符“A”的ASCII为0x41，则相应的Unicode编码为0x0041。而在数组longhu中，“姓名”字段则只保存name数组中对应的索引即可。我们再约定“0”代表女性，“1”代表男性，所以“性别”字段对应的数值就是1。年龄为35自然不用多说。需要特别注意的是，我们再次约定使用两个字节的BCD码来表示工号，并且低2位在前面，高2位在后面，所以相应的工号为“7259”。我们也可以进一步增加更多信息，这样数组longhu就可以完整地表达员工的信息（描述符）了。

USB规范定义的描述符也是类似的，常用的标准描述符就包括设备描述符（Device Descriptor）、配置描述符（Configuration Descriptor）、接口描述符（Interface Descriptor）、端点描述符（Endpoint Descriptor）、字符串描述符（String Descriptor），它们定义的字段比之前的员工描述符更复杂一些，但基本的原理仍然相同。也就是说，我们总是会使用类似常量整数数组的方式保存关于USB设备的一些信息，主机会通过特定的命令来查询，USB设备只需要在必要的时候响应主机的命令即可。当然，我们没有必要对所有细节都亲力亲为，厂商已经将底层细节实现打包成了固件库，甚至发布好了经过测试的例程，我们只需要找到描述符定义所在的源文件，再根据USB规范修改一些常量数据即可。如果这些常量数据修改正确，厂商提供的固件库会自动根据主机发送的命令提交描述符信息，这样主机就能够正确识别你的USB设备，也就完成了整个总线枚举过程。

与使用单片机控制元器件一样，我们还需要清楚元器件所在的状态。例如，不能在元器件处于复位期间发送命令，也不能在休眠状态下发送它无法响应的命令。在枚举与正常工作过程中，USB设备也会处于不同的状态，主机也必须清楚设备当前所处的状态。USB规范定义了6种USB设备的状态，如表10.1所示（符号“—”表示不关心）。

表10.1　USB设备的状态

USB设备可以与主机连接（Attached）或断开（Detached），连接状态指的是物理层面的状态，此时还没有直接与USB接口的信号线连通，而供电状态（Powered）则可以理解为仅电源连接（信号线未连接）。我们前面已经提过，为了实现USB设备热插拔，USB物理接口中的电源线比数据线要长一些，所以才会存在供电状态。当然，你也可以认为供电状态是USB设备的数据线已经与主机连接，但是还没有对总线有任何响应之前的状态。

默认状态（Default）是USB设备的数据线与主机连接后，主机对设备进行复位后的状态。所有USB设备在供电与复位以后都使用默认地址（也就是0），此时设备处于可编址状态（Addressable），图10.2展示了未连接、连接、供电、默认4个状态（仅用于状态理解示意）。

图10.2　设备状态

设备处于可编址状态（默认状态）后，USB主机给设备分配一个唯一的地址，设备进入了编址状态（Address），而在USB设备正常工作前还必须被正确配置，这样成功配置后的USB设备才会最终处于已配置状态（Configured）。挂起状态（Suspended）主要是为节省电源，所有设备在一段特定时间（典型值为3ms）内没有总线活动时会自动进入该状态，无论设备是否已经分配地址或者完成配置，此时USB设备保持本身的内部状态（包括地址及配置）。另外，如果USB设备所连接的集线器端口失效（例如，使用命令禁用某个端口），USB设备也会进入挂起状态，这在USB规范中属于选择性挂起（Selective Suspend）。相反，当总线有活动时，设备会被唤醒（Wakeup）而退出挂起状态，也称从挂起状态恢复（Resume）。

USB规范给出了设备状态的转换关系，如图10.3所示，填充圆圈中的状态对主机是可见的。

图10.3　设备状态的转换关系

对于我们设计的基于STM32单片机的USB设备，所有状态被定义在usb_pwr.h头文件中，如清单10.3所示。其中，DEVICE_STATE枚举类型中定义了6种状态，当USB设备未与主机相连时，默认处于未连接状态（UNCONNECTED）。只有当USB设备处于已配置状态（CONFIGURED）时，USB设备才是可用的，所以在清单9.1中，每次读取按键状态前必须先判断设备的状态（bDeviceState）是否处于已配置状态，因为在USB设备尚未完成配置前，即使有按键按下的情况发生，也无法正常给主机发送数据。另外，需要特别注意的是，DEVICE_STATE枚举类型中定义的ATTACHED对应表10.1中的默认状态，后续在阅读代码时就会知道。

清单10.3　usb_pwr.h头文件