Dela via

USB-enhetslayout

En USB-enhet (Universal Serial Bus) definierar dess funktioner genom konfigurationer, gränssnitt, alternativa inställningar och slutpunkter. Den här artikeln innehåller en översikt över dessa begrepp på hög nivå.

En USB-konfiguration definierar funktioner och funktioner för en enhet, främst dess energifunktioner och gränssnitt. Enheten kan ha flera konfigurationer, men bara en är aktiv i taget. Den aktiva konfigurationen väljs inte av USB-drivrutinsstacken, men kan initieras av ett program, en drivrutin, enhetsdrivrutinen. Enhetsdrivrutinen väljer en aktiv konfiguration.

En konfiguration kan ha ett eller flera USB-gränssnitt som definierar enhetens funktioner. Vanligtvis finns det en en-till-en-korrelation mellan en funktion och ett gränssnitt. Vissa enheter exponerar dock flera gränssnitt relaterade till en funktion. I så fall kan enheten ha en IAD (Interface Association Descriptor). En IAD grupperar gränssnitt som tillhör en viss funktion.

Varje gränssnitt innehåller en eller flera slutpunkter som används för att överföra data till och från enheten. Dessutom innehåller gränssnittet alternativa inställningar som definierar bandbreddskraven för funktionen som är associerad med gränssnittet. Sammanfattningsvis utgör en grupp slutpunkter ett gränssnitt och en uppsättning gränssnitt utgör en konfiguration på enheten.

Vad innebär det att välja en aktiv konfiguration? Under enhetsinitiering måste enhetsdrivrutinen för USB-enheten välja en konfiguration, ett eller flera gränssnitt inom den konfigurationen och en alternativ inställning för varje gränssnitt. De flesta USB-enheter tillhandahåller inte flera gränssnitt eller flera alternativa inställningar. Till exempel har OSR USB FX2 Learning Kit-enheten ett gränssnitt med en alternativ inställning och tre slutpunkter. Mer information om utbildningspaketet finns i OSR Online.

Enhet med ett enda gränssnitt

Det här diagrammet visar konfigurationen av en enhet med ett enda gränssnitt:

Diagram över en USB-enhetslayout för en enda gränssnittsenhet.

I det här exemplet visar diagrammet Slutpunkt 0, kallad standardslutpunkten. Alla USB-enheter måste ha en standardslutpunkt som används för kontrollöverföringar (se USB-kontrollöverföring). Konfiguration 0 har ett gränssnitt: Gränssnitt 0 med en alternativ inställning. Alternativ inställning 0 använder alla tre slutpunkterna i gränssnittet.

Enhet med flera gränssnitt

För multifunktionsenheter har enheten flera gränssnitt. Om du vill använda en viss funktion eller ett gränssnitt väljer klientdrivrutinen gränssnittet och en associerad alternativ inställning. Överväg en USB-enhet med flera funktioner, till exempel en webbkamera. Enheten har två funktioner, videoinspelning (kamera) och ljudinmatning (mikrofon). Enheten definierar en slutpunkt i ett videogränssnitt som strömmar video. Enheten har en annan slutpunkt i ett separat gränssnitt som tar ljudindata via mikrofonen. Konfigurationen av enheten innehåller båda dessa gränssnitt.

Det här diagrammet visar konfigurationen av webbkameraenheten:

Diagram över en enhetslayout för en enhet med flera gränssnitt.

I det här exemplet visar diagrammet standardslutpunkten. Konfiguration 0 har två gränssnitt: Gränssnitt 0 och Gränssnitt 1. Gränssnitt 0 har tre alternativa inställningar. Endast en av de alternativa inställningarna är aktiv vid en viss tidpunkt. Observera att alternativ inställning 0 inte använder en slutpunkt, medan alternativa inställningar 1 och 2 använder slutpunkt 1. Vanligtvis använder en videokamera en isochron slutpunkt för strömning. För den typen av slutpunkt reserveras bandbredd på bussen när slutpunkten används. När kameran inte strömmar video kan klientdrivrutinen välja Alternativ inställning 0 för att spara bandbredd. När webbkameran strömmar video kan klientdrivrutinen växla till antingen alternativ inställning 1 eller alternativ inställning 2, vilket ger ökad kvalitet och förbrukar ökad bussbandbredd. Gränssnitt 1 har två alternativa inställningar. På samma sätt som gränssnitt 0 använder inte alternativ inställning 0 någon slutpunkt. Alternativ inställning 1 definieras för att använda slutpunkt 4.

Slutpunkter kan inte delas mellan två gränssnitt i en konfiguration. Enheten använder slutpunktsadressen för att fastställa målslutpunkten för en dataöverföring eller slutpunktsåtgärd, till exempel röråterställning. Alla dessa åtgärder initieras av värden.

Innan du börjar använda enheten ska du hämta information om enhetslayouten. USBView är ett program som gör att du kan bläddra bland alla USB-styrenheter och USB-enheter som är anslutna till dem. För varje ansluten enhet kan du visa enhets-, konfigurations-, gränssnitts- och slutpunktsbeskrivningarna för att få en uppfattning om enhetens kapacitet.

Se sedan USB-standardbeskrivningar.