USB-Schnittstellenzuordnungsdeskriptor

Mit dem USB-Schnittstellenzuordnungsdeskriptor (IAD) kann das Gerät Schnittstellen gruppieren, die zu einer Funktion gehören. In diesem Artikel wird beschrieben, wie ein Clienttreiber bestimmen kann, ob das Gerät ein IAD für eine Funktion enthält.

Die Universal Serial Bus Specification, Revision 2.0, unterstützt die Gruppierung mehrerer Schnittstellen eines zusammengesetzten Geräts innerhalb einer einzelnen Funktion nicht. Die Arbeitsgruppe für USB-Geräte (DWG) hat jedoch USB-Geräteklassen erstellt, die Funktionen mit mehreren Schnittstellen ermöglichen. Das Forum des USB-Implementors hat eine Änderungsbenachrichtigung (Engineering Change Notification, ECN) herausgegeben, die einen Mechanismus für die Gruppierung von Schnittstellen definiert.

Das ECN gibt einen USB-Deskriptor an, der als Schnittstellenzuordnungsdeskriptor (IAD) bezeichnet wird, mit dem Hardwarehersteller Gruppierungen von Schnittstellen definieren können. Zu den Geräteklassen, die höchstwahrscheinlich IADs verwenden, gehören:

• USB-Videoklassenspezifikation (Klassencode - 0x0E)
• SPEZIFIKATION der USB-Audioklasse (Klassencode – 0x01)
• USB-Bluetooth-Klassenspezifikation (Klassencode - 0xE0)

Wie man IADs verwendet

In den folgenden Unterabschnitten werden Informationen zur Verwendung von IADs beschrieben.

Kombinierte Geräte, die Windows über IADs in der Firmware benachrichtigen

Hersteller zusammengesetzter Geräte weisen in der Regel dem Geräteklassenfeld (bDeviceClass), dem Unterklassenfeld (bDeviceSubClass) und dem Protokollfeld (bDeviceProtocol) im Gerätedeskriptor den Wert Null zu, wie in der Universal Serial Bus Specification angegeben. Der Hersteller kann jede einzelne Schnittstelle einer anderen Geräteklasse und einem anderen Protokoll zuordnen.

Das USB-IF Kernteam hat einen speziellen Klassen- und Protokollcodesatz entwickelt, der das Betriebssystem benachrichtigt, dass eine oder mehrere IADs in der Gerätefirmware vorhanden sind. Ein Gerätedeskriptor muss über die Werte verfügen, die in der folgenden Tabelle angezeigt werden, oder das Betriebssystem erkennt die Geräte-IADs nicht oder gruppiert die Geräteschnittstellen ordnungsgemäß.

Die Codewerte benachrichtigen Versionen von Windows, die keine IADs unterstützen, um einen speziellen Bustreiber zu installieren, der das Gerät ordnungsgemäß aufzählt. Ohne diese Codes im Gerätedeskriptor kann das System das Gerät nicht aufzählen, oder das Gerät funktioniert möglicherweise nicht ordnungsgemäß.

Ein Gerät kann über mehrere IAD verfügen. Jedes IAD muss sich unmittelbar vor den Schnittstellen in der Schnittstellengruppe befinden, die von der IAD beschrieben werden.

Die Funktionsklasse (bFunctionClass), Unterklassen (bFunctionSubclassClass) und die Protokolle (bFunctionProtocol) des IAD müssen die werte enthalten, die von der USB-Geräteklasse angegeben werden, die die Schnittstellen in der Funktion beschreibt.

Die Klassen- und Unterklassenfelder der IAD müssen nicht mit den Klassen- und Unterklassenfeldern der Schnittstellen in der Schnittstellensammlung übereinstimmen, die von der IAD beschrieben werden. Microsoft empfiehlt, dass die erste Schnittstelle der Auflistung Klassen- und Unterklassenfelder enthält, die den Klassen- und Unterklassenfeldern der IAD entsprechen. In der folgenden Tabelle ist angegeben, welche Felder übereinstimmen sollen.

Das Feld "bFirstInterface " der IAD gibt die Nummer der ersten Schnittstelle in der Funktion an. Das Feld "bInterfaceCount " des IAD gibt an, wie viele Schnittstellen in der Schnittstellensammlung enthalten sind. Schnittstellen in einer IAD-Schnittstellensammlung müssen zusammenhängend sein (es kann keine Lücken in der Liste der Schnittstellennummern geben), sodass eine Anzahl mit einer ersten Schnittstellennummer ausreicht, um alle Schnittstellen in der Auflistung anzugeben.

Zugreifen auf den Inhalt eines IAD

Clienttreiber können nicht direkt auf IAD-Deskriptoren zugreifen. Die IAD Engineering Change Notification (ECN) gibt an, dass IADs in die Konfigurationsinformationen einbezogen werden müssen, die Geräte zurückgeben, wenn sie eine Anforderung von der Hostsoftware für die Konfigurationsbeschreibung (GetDescriptor-Konfiguration) erhalten. Hostsoftware kann IADs nicht direkt mit einer GetDescriptor-Anforderung abrufen.

Clienttreiber können jedoch den übergeordneten Treiber eines USB-Geräts nach den Hardware-IDs (IDs) des Geräts abfragen, und die Hardware-IDs des Geräts enthalten eingebettete Informationen zu den Feldern des IAD.

Beispiel für usb-Schnittstellenzuordnungsdeskriptor

In diesem Abschnitt wird ein Deskriptorlayout für ein zusammengesetztes USB-Gerät veranschaulicht. Das Beispielgerät verfügt über zwei Funktionen:

Videoklassenfunktion

Ein Schnittstellenzuordnungsdeskriptor (IAD) definiert diese Funktion. Die Funktion enthält zwei Schnittstellen: Schnittstelle Null (0) und Schnittstelle 1 (1).

Das System generiert Hardware- und kompatible IDs (IDs) für die Funktion, wie unter "Support for the Wireless Mobile Communication Device Class" beschrieben. Nachdem das Betriebssystem mit der entsprechenden INF-Datei übereinstimmt, lädt das System den Videoklassentreiberstapel.

HiD-Funktion (Human Input Device)

Diese Funktion enthält nur Schnittstelle 2 (2).

Das System generiert Hardware- und kompatible IDs für die Funktion, wie in Enumeration of Interface Collections on USB Composite Devices beschrieben. Nachdem das Betriebssystem mit der entsprechenden INF-Datei übereinstimmt, lädt das System den HID-Klassentreiber (Human Input Device).

Der Deskriptor lautet wie folgt:

Gerätedeskriptor

    BYTE  bLength            0x12
    BYTE  bDescriptorType    0x01
    WORD  bcdUSB             0x0200
    BYTE  bDeviceClass       0xEF
    BYTE  bDeviceSubClass    0x02
    BYTE  bDeviceProtocol    0x01
    BYTE  bMaxPacketSize0    0x40
    WORD  idVendor           0x045E
    WORD  idProduct          0xFFFF
    WORD  bcdDevice          0x0100
    BYTE  iManufacturer      0x01
    WORD  iProduct           0x02
    WORD  iSerialNumber      0x02
    BYTE  bNumConfigurations 0x01

Konfigurationsdeskriptor

    BYTE  bLength             0x09
    BYTE  bDescriptorType     0x02
    WORD  wTotalLength        0x...
    BYTE  bNumInterfaces      0x03
    BYTE  bConfigurationValue 0x01
    BYTE  iConfiguration      0x01
    BYTE  bmAttributes        0x80    // (BUS Powered)
    BYTE  bMaxPower           0x19    // (50 mA)

Schnittstellenzuordnungsdeskriptor

    BYTE  bLength           0x08
    BYTE  bDescriptorType   0x0B
    BYTE  bFirstInterface   0x00
    BYTE  bInterfaceCount   0x02
    BYTE  bFunctionClass    0x0E
    BYTE  bFunctionSubClass 0x03
    BYTE  bFunctionProtocol 0x00
    BYTE  iFunction         0x04

Deskriptor der Videosteuerungsschnittstelle

    BYTE  bLength            0x09
    BYTE  bDescriptorType    0x04
    BYTE  bInterfaceNumber   0x00
    BYTE  bAlternateSetting  0x00
    BYTE  bNumEndpoints      0x01
    BYTE  bInterfaceClass    0x0E
    BYTE  bInterfaceSubClass 0x01
    BYTE  bInterfaceProtocol 0x00
    BYTE  iInterface         0x05

Videosteuerelement-klassenspezifischer Deskriptor

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Videosteuerungsendpunktdeskriptor

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Videostreamingschnittstellendeskriptor

    BYTE  bLength            0x09
    BYTE  bDescriptorType    0x04
    BYTE  bInterfaceNumber   0x01
    BYTE  bAlternateSetting  0x00
    BYTE  bNumEndpoints      0x01
    BYTE  bInterfaceClass    0x0E
    BYTE  bInterfaceSubClass 0x02
    BYTE  bInterfaceProtocol 0x00
    BYTE  iInterface         0x06

Videostreamingklassenspezifischer Deskriptor

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Deskriptor des Videostreamingendpunkts

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HiD-Schnittstellendeskriptor (Human Input Devices, HiD)

    BYTE  bLength            0x09
    BYTE  bDescriptorType    0x04
    BYTE  bInterfaceNumber   0x02
    BYTE  bAlternateSetting  0x00
    BYTE  bNumEndpoints      0x01
    BYTE  bInterfaceClass    0x03
    BYTE  bInterfaceSubClass 0x01
    BYTE  bInterfaceProtocol 0x01
    BYTE  iInterface         0x07

HID-klassenspezifischer Deskriptor

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HID-Endpunktdeskriptor

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Zugehörige Themen

• USB-Deskriptoren