通用串口總線埠信息的獲取方法及設備的製作方法
2023-06-13 22:46:21
專利名稱：通用串口總線埠信息的獲取方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及計算機技術領域，尤其指一種USB(Universal Serial Bus，通用串口總線)埠信息的獲取方法及設備。
背景技術：
USB是一種計算機外圍串行通訊接口標準，其具有即插即用、數據傳輸可靠、擴展方便、低成本等特點，已成為計算機的必備接口之一。
現有技術中的USB通信模型層次結構如圖1所示，系統的正常工作必須有USB主機和USB設備雙方共同的軟硬體支持。USB驅動軟體就是維持USB系統的通信軟體，包括USB主機端和USB設備端兩部分。前者又包括HCD(Host Controller Driver，主機控制器驅動程序)、USBD(Universal Serial BusDriver，USB主機驅動程序)及包含多種設備類驅動的客戶端驅動程序。而USB設備端的驅動軟體則包括USB邏輯設備和功能接口部件的驅動。
上述USB規範中的客戶端驅動程序不同於傳統意義上的串口或並口等I/O(Input/Output，輸入/輸出)設備驅動程序，其通過USBD提供的接口與USB設備交互，而不是通過I/O設備地址或埠來訪問設備。USB協議中，USB主機為每個連接在總線上的USB設備分配一個USB地址，該地址與USB設備所在的埠號沒有關係；USB主機控制器是通過分配的USB地址而不是通過連接USB設備的埠號來區分設備；並且USB地址是由USBD層進行維護，對於USB客戶端驅動程序是不可見的。
隨著USB規範及相關技術的日益完善，近兩年，也開始出現路由器和交換機等數通設備使用USB接口外接USB設備。不同於PC(Personal Computer，個人計算機)的USB應用，數通設備作為USB主機，一般是通過USB控制器集成的RootHub(根集線器)出一個或兩個USB接口，而不支持USB接口外接集線器，且僅支持指定的幾類USB設備。數通設備不同於PC的最大特點在於其接口類型和數量眾多，數通設備的接口面板明確標有接口的槽位號和埠號，其作業系統都是按照埠號對接口進行管理，因此與PC的USB應用中只需通過USB地址對設備進行管理不同，數通設備的USB應用需要考慮連接USB設備的埠號。
針對現有技術中USB協議不支持按照埠訪問USB設備而數通設備的接口管理需要按照埠訪問USB設備的矛盾，目前的數通設備都是將USB接口與其他類型的接口區分開，採用兩種不同的接口管理方法，對USB接口的管理則採用與PC作業系統完全相同的方法，根據USB規範所規定的按照USB地址實現連接USB設備的訪問。因此，數通設備的作業系統需要區分USB接口和非USB接口，並對兩種接口採用不同的管理方式，從而增加了數通設備接口管理的複雜性；另外，數通設備的配置一般都是通過命令行操作實現，用戶均按照槽位號和埠號對接口進行配置，所以上述數通設備上USB應用與埠無關的特性，會給數通設備的用戶帶來操作不便；同時也不利於數通設備應用中後續USB接口業務的擴展。
發明內容
本發明的目的是提供一種USB埠信息的獲取方法及設備，以解決現有技術中USB協議不支持按照埠訪問USB設備的問題。
為達到上述目的，本發明提出一種USB埠信息的獲取方法，包括在USB主機驅動USBD層向USB客戶端驅動提供的接口中，添加埠信息交互接口；USB集線器驅動在處理USB設備接入時，保存所述USB設備的埠信息，並將所述埠信息傳遞至所述USBD層；所述USB客戶端驅動通過所述埠信息交互接口自所述USBD層獲取所述埠信息。
所述USB客戶端驅動獲取埠信息之後還包括應用層根據所述USB客戶端驅動獲取的埠信息對所述接入的USB設備進行訪問。
所述應用層根據USB客戶端驅動獲取的埠信息對埠接入的USB設備進行訪問前還包括所述USB應用層獲取並保存所述埠信息。
所述USB集線器驅動將埠信息傳遞至USBD層與所述USB客戶端驅動獲取埠信息之間還包括所述USBD層根據所述USB設備對USB客戶端驅動進行定位，並對所述埠信息進行保存。
所述埠信息包括所述USB設備連接的集線器地址和/或埠號。
本發明還提出一種USB主機設備，包括USB集線器驅動模塊、USBD模塊、USB客戶端驅動模塊，所述USBD模塊還包括埠信息交互接口子模塊，所述USB集線器驅動模塊，在處理USB設備連接時，獲取所述USB設備的埠信息並傳遞至所述USBD模塊；所述USB客戶端驅動模塊，與所述USBD模塊連接，並通過所述埠信息交互接口子模塊獲取所述埠信息。
還包括USB應用信息獲取模塊，所述USB應用信息獲取模塊，與所述USB客戶端驅動模塊連接，並根據所述埠信息對所述USB設備進行訪問。
所述USB客戶端驅動模塊進一步包括埠信息存儲子模塊，所述埠信息存儲子模塊，用於保存所述USB設備的埠信息，供所述USB應用信息獲取模塊對所述USB設備進行訪問。
所述USB集線器驅動模塊進一步包括設備連接通知子模塊及埠信息通知子模塊，所述設備連接通知子模塊，用於向所述USBD模塊通知所述USB設備的連接；所述埠信息通知子模塊，用於向所述USBD模塊傳遞所述USB設備的埠信息。
所述埠信息包括所述USB設備連接的集線器地址和/或埠號。
本發明USB埠信息的獲取方法及設備，通過在USBD層向USB客戶端驅動提供的標準接口中新增埠信息交互接口，實現作為USB主機的數通設備或其他嵌入式設備獲取USB設備所連接的埠信息，簡化了嵌入式設備的接口管理，並在一定程度上解決了基於PC應用的USB技術與嵌入式設備操作習慣衝突的矛盾。
圖1為現有技術中的USB通信模型層次結構圖；圖2為本發明USB埠信息的獲取方法第一實施例流程圖；圖3為本發明USB埠信息的獲取方法第二實施例流程圖；圖4為本發明一種USB主機設備實施例圖。
具體實施例方式
下面以具體實施例結合附圖對本發明進一步加以闡述。
本發明公開一種USB埠信息的獲取方法，其第一實施例如圖2所示，包括以下步驟S201、USB集線器驅動在處理USB設備接入時，保存USB設備的埠信息並傳遞至USBD層。
為實現USB客戶端驅動對連接USB設備埠信息的獲取，本實施例中，USB集線器驅動在處理USB設備接入時，獲取並保存連接該USB設備所接入的埠的埠號以及集線器地址等信息，並將該些信息傳遞至USBD層，而非類似現有技術中的USB 2.0規範，僅僅在集線器接全/低速USB設備下進行埠信息的保存。
S202、USB客戶端驅動通過埠信息交互接口自USBD層獲取連接USB設備的埠信息。
現有技術的USB協議中，USB客戶端驅動程序通過USBD提供的接口並根據分配的USB地址與USB設備進行交互，該地址與USB設備所在集線器的埠號沒有關係，而且是由USBD層維護，對於USB客戶端驅動是不可見的。本實施例中，為獲取USB設備的埠信息並最終實現按照埠信息對USB設備進行訪問，必須在USBD層向USB客戶端驅動程序提供的標準接口中，增加一個埠信息交互接口，用於USB客戶端驅動程序獲取其管理的USB設備的埠信息。
S203、USB應用層根據埠信息訪問連接的USB設備。
USB客戶端驅動程序通過埠信息交互接口獲取連接USB設備的集線器地址及埠號等信息並保存後，上層的USB應用軟體層即可以按照埠信息對連接的USB設備進行訪問。
本發明一種USB埠信息的獲取方法第二實施例如圖3所示，包括以下步驟S301、USB集線器驅動處理USB設備接入，並獲取連接的埠信息。
當有USB設備接入時，首先由USB集線器驅動進行處理，由USB集線器驅動獲取與USB設備連接的埠號。另外，USB集線器驅動還可以獲取集線器地址信息，但在未獲取該集線器地址的情況下本發明仍可以實現。
S302、USB集線器驅動通知USBD層USB設備的連接以及連接的埠信息。
USB集線器驅動在完成USB設備接入的處理後，向USBD層通知有USB設備連接，由USBD對接入的USB設備進行配置。本實施例中，在通知USBD層有USB設備接入的同時，USB集線器驅動還會有USB設備接入的埠信息傳遞至USBD層。
本實施例中，USB集線器驅動在處理USB設備接入時，無論集線器是否接全/低速USB設備，均保存連接該USB設備的集線器地址和埠號，並傳遞至USBD層，從而保證USBD層保存的埠信息在任何情況下均有意義。
S303、USBD層定位相關的客戶端驅動，並保存連接USB設備的埠信息。
USBD層收到USB集線器驅動關於USB設備連接的通知後，根據連接的USB設備不同對相應的客戶端驅動進行定位，並調用標準接口通知USB客戶端驅動有USB設備接入。本實施例中，USBD層還需要對USB集線器驅動傳遞的埠信息進行保存，供USB客戶端驅動獲取。
S304、USB客戶端驅動通過埠信息交互接口獲取連接USB設備的埠信息。
為實現USB客戶端驅動對連接USB設備埠信息的獲取，需要在USBD向USB客戶端驅動提供的標準接口中，添加埠信息交互接口。新增的埠信息交互接口，不影響USB協議棧的原有功能，原協議棧中的通用客戶端驅動也無須針對該新增接口進行修改，同時可以滿足在沒有外接USB集線器的USB應用中，USB客戶端驅動獲取連接USB設備埠信息的需求。
S305、USB客戶端驅動獲知連接USB設備的埠信息，應用層根據該埠信息訪問USB設備。
步驟S301～S304中埠信息的獲取及傳遞，目的都是使USB客戶端驅動獲知USB設備所連接的集線器地址及埠號等信息，以進一步實現按照埠信息對USB設備進行訪問。在USB客戶端驅動獲知連接USB設備的埠信息後，上層的應用軟體即可以根據USB客戶端驅動中保存的埠信息對連接的USB設備進行訪問。
上述本發明USB埠信息的獲取方法第二實施例，通過在USBD層新增一個獲取USB設備埠號的接口，實現作為USB主機的數通設備獲取USB設備所連接的埠信息，從而大大簡化數通設備上的接口管理；通過上述實施例，外出USB接口的嵌入式設備可以無須區分USB接口和非USB接口，而按照槽位號和埠號對所有的接口進行統一管理，一定程度上解決了基於PC應用的USB技術與數通設備等嵌入式設備操作習慣衝突的矛盾；同時，USBD新增的埠信息交互接口，屬於可選接口，可以在USBD中直接設置，增加或減少此類接口與USB規範並無衝突，無須打破USB規範層次結構的設計，對USB協議棧的其他功能沒有任何影響。
本發明還公開一種USB主機設備，用於獲取連接USB設備的埠信息，其一實施例如圖4所示，USB集線器驅動模塊410、USBD模塊420、USB客戶端驅動模塊430，USBD模塊420還包括埠信息交互接口子模塊421。其中，USB集線器驅動模塊410在處理USB設備連接時，用於獲取連接USB設備的集線器地址及埠號等埠信息並傳遞至USBD模塊420；USB客戶端驅動模塊430，與USBD模塊420連接，並通過埠信息交互接口子模塊421獲取埠信息。
本實施例提供的USB主機設備還包括USB應用信息獲取模塊440，而USB客戶端驅動模塊430則進一步包括埠信息存儲子模塊431。其中，埠信息存儲子模塊431，用於保存自USBD模塊420獲取的連接USB設備的埠信息；USB應用信息獲取模塊440則進一步根據USB客戶端驅動430保存的埠信息實現對USB設備的訪問。
另外，USB集線器驅動模塊410進一步包括設備連接通知子模塊411及埠信息通知子模塊412。其中，設備連接通知子模塊411用於向USBD模塊420通知USB設備的連接；而埠信息通知子模塊412，則用於向USBD模塊傳遞連接USB設備的埠信息。
上述本發明USB主機設備的實施例，通過在USBD層向USB客戶端驅動提供的接口中新增一個埠信息交互接口，用於獲取連接USB設備的集線器地址及埠號等信息，從而實現作為USB主機的數通設備或其他嵌入式設備獲取USB設備所連接的埠信息，簡化嵌入式設備的接口管理；而外出USB接口的嵌入式設備可以無須區分USB接口和非USB接口，按照槽位號和埠號對所有的接口進行統一管理，解決了基於PC應用的USB技術與嵌入式設備操作習慣衝突的矛盾。
以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種通用串口總線USB埠信息的獲取方法，其特徵在於，包括在USB主機驅動USBD層向USB客戶端驅動提供的接口中，添加埠信息交互接口；USB集線器驅動在處理USB設備接入時，保存所述USB設備的埠信息，並將所述埠信息傳遞至所述USBD層；所述USB客戶端驅動通過所述埠信息交互接口自所述USBD層獲取所述埠信息。
2.如權利要求1所述USB埠信息的獲取方法，其特徵在於，所述USB客戶端驅動獲取埠信息之後還包括應用層根據所述USB客戶端驅動獲取的埠信息對所述接入的USB設備進行訪問。
3.如權利要求2所述USB埠信息的獲取方法，其特徵在於，所述應用層根據USB客戶端驅動獲取的埠信息對埠接入的USB設備進行訪問前還包括所述USB應用層獲取並保存所述埠信息。
4.如權利要求1所述USB埠信息的獲取方法，其特徵在於，所述USB集線器驅動將埠信息傳遞至USBD層與所述USB客戶端驅動獲取埠信息之間還包括所述USBD層根據所述USB設備對USB客戶端驅動進行定位，並對所述埠信息進行保存。
5.如權利要求1至4任一項所述USB埠信息的獲取方法，其特徵在於，所述埠信息包括所述USB設備連接的集線器地址和/或埠號。
6.一種USB主機設備，包括USB集線器驅動模塊、USBD模塊、USB客戶端驅動模塊，其特徵在於，所述USBD模塊還包括埠信息交互接口子模塊，所述USB集線器驅動模塊，在處理USB設備連接時，獲取所述USB設備的埠信息並傳遞至所述USBD模塊；所述USB客戶端驅動模塊，與所述USBD模塊連接，並通過所述埠信息交互接口子模塊獲取所述埠信息。
7.如權利要求6所述USB主機設備，其特徵在於，還包括USB應用信息獲取模塊，所述USB應用信息獲取模塊，與所述USB客戶端驅動模塊連接，並根據所述埠信息對所述USB設備進行訪問。
8.如權利要求7所述USB主機設備，其特徵在於，所述USB客戶端驅動模塊進一步包括埠信息存儲子模塊，所述埠信息存儲子模塊，用於保存所述USB設備的埠信息，供所述USB應用信息獲取模塊對所述USB設備進行訪問。
9.如權利要求6所述USB主機設備，其特徵在於，所述USB集線器驅動模塊進一步包括設備連接通知子模塊及埠信息通知子模塊，所述設備連接通知子模塊，用於向所述USBD模塊通知所述USB設備的連接；所述埠信息通知子模塊，用於向所述USBD模塊傳遞所述USB設備的埠信息。
10.如權利要求6至9任一項所述USB主機設備，其特徵在於，所述埠信息包括所述USB設備連接的集線器地址和/或埠號。
全文摘要
本發明公開一種通用串口總線USB埠信息的獲取方法，其在USB主機驅動USBD層向USB客戶端驅動提供的接口中，添加埠信息交互接口，並包括USB集線器驅動在處理USB設備接入時，保存其連接的埠信息並傳遞至USBD層；USB客戶端驅動通過埠信息交互接口自USBD層獲取埠信息。本發明還公開一種USB主機設備，用於獲取連接USB設備的埠信息。應用本發明的方法及設備，可以實現作為USB主機的數通設備或其他嵌入式設備獲取USB設備所連接的埠信息，從而簡化嵌入式設備的接口管理，並在一定程度上解決了基於PC應用的USB技術與嵌入式設備操作習慣衝突的矛盾。
文檔編號H04L29/10GK101021825SQ20071008665
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月28日 優先權日2007年3月28日
發明者趙志宇 申請人:杭州華為三康技術有限公司