Хабы, адреса, хост-контроллеры

Кратко опишем аппаратуру хоста. На стороне хоста должен обязательно присутствовать, хотя бы один хост-контроллер и связанный с этим хост-контроллером корневой хаб. В современных PC имеется несколько хост-контроллеров и соответственно несколько корневых хабов. Основателем каждой шины USB является корневой хаб, поэтому, если на PC несколько корневых хабов, то и несколько шин. В Linux, имеющиеся шины USB, можно посмотреть с помощью команды lsusb. Ниже приведен дамп вывода на моем компьютере:

alex@big:~$ sudo lsusb
Bus 005 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 004 Device 002: ID 1a2c:0021
Bus 004 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 003 Device 002: ID 0458:003a KYE Systems Corp. (Mouse Systems)
Bus 003 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 001 Device 003: ID 13fe:4100 Kingston Technology Company Inc.
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

В колонке слева перенумерованы шины USB имеющиеся в компьютере, а значит и контроллеры хабов и корневые хабы. Каждое USB устройство на шине имеет уникальный адрес, диапазон адресов от 1 до 127. Нулевой адрес выполняет служебные функции и не может быть назначен USB устройству постоянно. Адреса распределяются по устройствам на шине хостом, в процессе энумерации, и сохраняются на все время работы устройства на шине. Из работы программы lsusb видно, что мышь USB подключена к шине 03 и на этой шине ей назначен адрес 02. Устройство хранения данных подключено к шине 01 с адресом 03. Можно поэкспериментировать, поменять последовательность включения и посмотреть, как это отразится на выводе lsusb. В следующей колонке указан идентификационный код устройства ID. Этот код состоит из 2 частей, идентификатора изготовителя (vendor ID) и идентификатора изделия (product ID). Они представляют собой два уникальных числа, используемых для идентификации конкретного устройства. Операционная система, по этим кодам может определять, какой драйвер требуется загрузить для работы. Значение кода изготовителя назначается форумом разработчиков USB по заказу фирмы. Код устройства устанавливает сам производитель. Программист микроконтроллеров может задать произвольно эти числа. Другое дело, что такие устройства, поступившие в широкую продажу, могут вызвать возражения фирмы собственника кода. Кроме этих чисел, для идентификации, можно использовать номер версии устройства (ID Device).

Рисунок 2

Для ОС Windows имеется программка usbview от Microsoft. Программа имеет графический интерфейс, слева в виде иерархического дерева представлены хост-контроллеры, корневые хабы и USB устройства. Если в левом окне выделить элемент, то в правом окне увидим разв.рнутую информацию. Смотри рисунок 2. Порт хаба (шина) к которой подключено устройство, можно увидеть в левом окне, а адрес можно найти в правом, это атрибут «Device Address». Программа «USB Device Tree Viewer» от Uwe Sieber из Германии, более удобна в использовании.