Дескриптор связи USB-интерфейса

Дескриптор связи USB (IAD) позволяет устройству группировать интерфейсы, принадлежащие функции. В этой статье описывается, как драйвер клиента может определить, содержит ли устройство IAD для функции.

Спецификация универсальной последовательной шины версии 2.0 не поддерживает группирование нескольких интерфейсов составного устройства в одной функции. Однако рабочая группа USB-устройств (DWG) создала классы USB-устройств, которые позволяют выполнять функции с несколькими интерфейсами. Форум разработчиков USB выпустил уведомление об инженерных изменениях (ECN), которое определяет механизм группировки интерфейсов.

ECN задает дескриптор USB, называемый дескриптором ассоциации интерфейсов (IAD), который позволяет производителям оборудования определять группировки интерфейсов. Классы устройств, которые, скорее всего, используют IAD:

  • Спецификация класса видео USB (код класса — 0x0E)
  • Спецификация USB аудиокласса (код класса — 0x01)
  • Спецификация класса USB Bluetooth (код класса — 0xE0)

Как использовать устройства IAD

В следующих подразделах описываются сведения о том, как использовать IAD.

Составные устройства, сигнализирующие Windows о IAD в встроенном ПО

Производители составных устройств обычно назначают значение нуля классу устройства (bDeviceClass), подклассу (bDeviceSubClass) и протоколу (bDeviceProtocol) в дескрипторе устройства, как указано в спецификации универсальной последовательной шины. Производитель может связать каждый отдельный интерфейс с различным классом устройств и протоколом.

Основная команда USB-IF разработала специальный набор классов и код протокола, который уведомляет операционную систему о наличии одного или нескольких идентификаторов IAD в встроенном ПО устройства. Дескриптор устройства должен иметь значения, которые отображаются в следующей таблице, или операционная система не обнаруживает идентификаторы IAD устройства или группирует интерфейсы устройства правильно.

Поле дескриптора устройства Обязательное значение
bDeviceClass 0xEF
bDeviceSubClass 0x02
bDeviceProtocol 0x01

Значения кода уведомляют версии Windows, которые не поддерживают IAD, об необходимости установки драйвера шины специального назначения, который правильно идентифицирует устройство. Без этих кодов в дескрипторе устройства система может не перечислить устройство или устройство может работать неправильно.

Устройство может иметь несколько IAD. Каждый IAD должен находиться непосредственно перед интерфейсами в группе интерфейсов, описываемой IAD.

Класс функций (bFunctionClass), подкласс (bFunctionSubclassClass) и поля протокола (bFunctionProtocol) IAD должны содержать значения, указанные классом USB-устройства, описывающим интерфейсы в функции.

Поля класса и подкласса IAD не требуются для сопоставления полей классов и подклассов интерфейсов в коллекции интерфейсов, описываемых IAD. Корпорация Майкрософт рекомендует, чтобы первый интерфейс коллекции содержит поля класса и подкласса, соответствующие полям класса и подкласса IAD. В следующей таблице указывается, какие поля должны соответствовать.

Поле IAD Соответствующее поле интерфейса
bFunctionClass bInterfaceClass
bFunctionSubclassClass bInterfaceSubClass

Поле bFirstInterface iAD указывает номер первого интерфейса в функции. Поле bInterfaceCount iAD указывает, сколько интерфейсов находятся в коллекции интерфейсов. Интерфейсы в коллекции интерфейсов IAD должны быть смежными (в списке номеров интерфейса не может быть пробелов), поэтому количество с первым номером интерфейса достаточно, чтобы указать все интерфейсы в коллекции.

Доступ к содержимому IAD

Клиентские драйверы не могут напрямую получить доступ к дескрипторам IAD. Уведомление о внесении изменений в инженерные данные IAD (ECN) указывает, что IAD должны быть включены в сведения о конфигурации, возвращаемые устройствами при получении запроса от программного обеспечения хоста на дескриптор конфигурации (GetDescriptor configuration). Программное обеспечение узла не может непосредственно получить IAD с помощью запроса GetDescriptor.

Однако клиентские драйверы могут запрашивать у родительского драйвера USB-устройства идентификаторы оборудования устройства, а аппаратные идентификаторы устройства содержат встроенную информацию о полях IAD.

Пример дескриптора ассоциации USB интерфейса

В этом разделе показан макет дескриптора для составного USB-устройства. Пример устройства имеет две функции:

Функция класса Видео

Дескриптор связи интерфейса (IAD) определяет эту функцию. Функция содержит два интерфейса: интерфейс ноль (0) и интерфейс один (1).

Система создает аппаратные и совместимые идентификаторы (ID) для функции, как описано в Поддержке класса беспроводного мобильного коммуникационного устройства. После того как ОС соответствует соответствующему INF-файлу, система загружает стек драйверов видеокласса.

Функция устройства ввода человека (HID)

Эта функция содержит только интерфейс 2 (два).

Система создает аппаратные и совместимые идентификаторы для функции, как описано в разделе Перечисление коллекций интерфейсов на составных устройствах USB. После того как ОС находит нужный INF-файл, система загружает драйвер класса устройства ввода человека (HID).

Дескриптор выглядит следующим образом:

Дескриптор устройства

    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

Дескриптор конфигурации

    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)

Дескриптор ассоциации интерфейса

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

Дескриптор интерфейса управления видео

    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

Дескриптор класса управления видео

    . . . .
    . . . .
    . . . .

Дескриптор конечной точки управления видео

    . . . .
    . . . .
    . . . .

Дескриптор интерфейса потоковой передачи видео

    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

Дескриптор класса потоковой передачи видео

    . . . .
    . . . .
    . . . .

Дескриптор конечной точки потоковой передачи видео

    . . . .
    . . . .
    . . . .

Дескриптор интерфейса устройства ввода человека (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

Дескриптор, специфичный для класса HID

    . . . .
    . . . .
    . . . .

Дескриптор конечной точки HID

    . . . .
    . . . .
    . . . .