USB-Geräteklassen
Die Funktionalität von USB-Geräten wird durch Klassencodes definiert, die dem USB-Host mitgeteilt werden, um das Laden geeigneter Software-Treibermodule für jedes angeschlossene Gerät zu beeinflussen. Dies sorgt für Anpassungsfähigkeit und Geräteunabhängigkeit des Hosts, um neue Geräte verschiedener Hersteller zu unterstützen.
Zu den Geräteklassen gehören:
| Klasse | Verwendung | Beschreibung | Beispiele oder Ausnahme |
|---|---|---|---|
| 00h | Gerät | Nicht spezifiziert | Die Geräteklasse ist nicht spezifiziert. Schnittstellendeskriptoren werden verwendet, um die benötigten Treiber zu ermitteln |
| 01h | Schnittstelle | Audio | Lautsprecher, Mikrofon, Soundkarte, MIDI |
| 02h | Beide | Kommunikation und CDC-Kontrolle | Modem, Ethernet-Adapter, WLAN-Adapter |
| 03h | Schnittstelle | Human Interface Device (HID) | Tastatur, Maus, Joystick |
| 05h | Schnittstelle | Physikalisches Schnittstellengerät (PID) | Force-Feedback-Joystick |
| 06h | Schnittstelle | Bild | Webcam, Scanner |
| 07h | Schnittstelle | Drucker | Laserdrucker, Tintenstrahldrucker, CNC-Maschine |
| 08h | Schnittstelle | Massenspeicher (MSC oder UMS) | USB-Stick, Speicherkartenleser, digitaler Audioplayer, Digitalkamera, externes Laufwerk |
| 09h | Gerät | USB-Hub | Hub mit voller Bandbreite |
| 0Ah | Schnittstelle | CDC-Daten | Wird zusammen mit Klasse 02h verwendet: Kommunikation und CDC-Steuerung |
| 0Bh | Schnittstelle | Chipkarte | USB-Smartcard-Leser |
| 0Dh | Schnittstelle | Inhaltssicherheit | Fingerabdruckleser |
| 0Äh | Schnittstelle | Video | Webcam |
| 0Fh | Schnittstelle | Persönliche Gesundheitsversorgung | Pulsmesser (Uhr) |
| 10h | Schnittstelle | Audio/Video (AV) | Webcam, Fernseher |
| DCh | Beide | Diagnosegerät | USB-Konformitätstestgerät |
| E0h | Schnittstelle | Drahtloser Controller | Bluetooth-Adapter, Microsoft RNDIS |
| EFh | Beide | Verschiedenes | ActiveSync-Gerät |
| FEh | Schnittstelle | Anwendungsspezifisch | IrDA-Brücke, Test- und Messklasse (USBTMC), USB DFU (direktes Firmware-Update) |
| FFh | Beide | Anbieterspezifisch | Zeigt an, dass ein Gerät herstellerspezifische Treiber benötigt |
USB-Massenspeicher / USB-Laufwerk
Siehe auch: USB-Massenspeichergeräteklasse, Festplattengehäuse und externes Festplattenlaufwerk
USB implementiert Verbindungen zu Speichergeräten mithilfe einer Reihe von Standards, die als USB-Massenspeichergeräteklasse (MSC oder UMS) bezeichnet werden. Dies war zunächst für herkömmliche magnetische und optische Laufwerke gedacht und wurde auf die Unterstützung von Flash-Laufwerken erweitert. Es wurde außerdem erweitert, um eine Vielzahl neuartiger Geräte zu unterstützen, da viele Systeme mit der bekannten Metapher der Dateimanipulation in Verzeichnissen gesteuert werden können. Der Vorgang, ein neuartiges Gerät wie ein bekanntes Gerät aussehen zu lassen, wird auch als Erweiterung bezeichnet. [Zitat erforderlich] Die Möglichkeit, eine schreibgeschützte SD-Karte mit einem USB-Adapter zu booten, ist besonders vorteilhaft für die Aufrechterhaltung der Integrität und des nicht korrumpierbaren, makellosen Zustands des Bootmediums.
Ein Flash-Laufwerk, ein typisches USB-Massenspeichergerät
Platine eines externen 2,5-Zoll-SATA-Festplattengehäuses mit USB 3.0
Obwohl die meisten Computer nach Sommer 2004 von USB-Massenspeichergeräten booten können, ist USB nicht als primärer Bus für den internen Speicher eines Computers gedacht. Busse wie Parallel ATA (PATA oder IDE), Serial ATA (SATA) oder SCSI erfüllen diese Rolle in Computern der PC-Klasse. USB hat jedoch einen wichtigen Vorteil: Es ist möglich, Geräte ohne Neustart des Computers zu installieren und zu entfernen (Hot-Swapping), was es für mobile Peripheriegeräte, einschließlich Laufwerke verschiedener Art, nützlich macht.
Ursprünglich für optische Speichergeräte (CD-RW-Laufwerke, DVD-Laufwerke usw.) konzipiert und auch heute noch verwendet, bieten mehrere Hersteller externe tragbare USB-Festplattenlaufwerke oder leere Gehäuse für Laufwerke an. Diese bieten eine mit internen Laufwerken vergleichbare Leistung, begrenzt durch die aktuelle Anzahl und Art der angeschlossenen USB-Geräte und durch die Obergrenze der USB-Schnittstelle (in der Praxis etwa 30 MB/s für USB 2.0 und möglicherweise 400 MB/s oder mehr für USB). 3,0). Diese externen Laufwerke enthalten normalerweise ein „Übersetzungsgerät“, das eine Brücke zwischen der Schnittstelle eines Laufwerks und einem USB-Schnittstellenanschluss herstellt. Funktionell erscheint das Laufwerk für den Benutzer wie ein internes Laufwerk. Weitere konkurrierende Standards für die Konnektivität externer Laufwerke sind eSATA, ExpressCard (jetzt in Version 2.0), FireWire (IEEE 1394) und seit neuestem auch Thunderbolt.
Eine weitere Verwendung für USB-Massenspeichergeräte ist die mobile Ausführung von Softwareanwendungen (wie Webbrowsern und VoIP-Clients), ohne dass diese auf dem Host-Computer installiert werden müssen.
Medienübertragungsprotokoll
Das Media Transfer Protocol (MTP) wurde von Microsoft entwickelt, um einen höheren Zugriff auf das Dateisystem eines Geräts als auf USB-Massenspeicher zu ermöglichen, und zwar auf der Ebene von Dateien und nicht auf der Ebene von Festplattenblöcken. Es verfügt außerdem über optionale DRM-Funktionen. MTP wurde für die Verwendung mit tragbaren Mediaplayern entwickelt, wurde jedoch seitdem als primäres Speicherzugriffsprotokoll des Android-Betriebssystems ab Version 4.1 Jelly Bean sowie von Windows Phone 8 übernommen (Windows Phone 7-Geräte verwendeten das Zune-Protokoll). war eine Weiterentwicklung von MTP). Der Hauptgrund dafür ist, dass MTP keinen exklusiven Zugriff auf das Speichergerät erfordert, wie dies bei UMS der Fall ist, wodurch potenzielle Probleme gemildert werden, wenn ein Android-Programm den Speicher anfordert, während es an einen Computer angeschlossen ist. Der Hauptnachteil besteht darin, dass MTP außerhalb von Windows-Betriebssystemen nicht so gut unterstützt wird.
Menschliche Benutzeroberflächen
Hauptartikel: USB-Benutzerschnittstellengeräteklasse
Joysticks, Tastaturen, Tablets und andere Human-Interface-Geräte (HIDs) migrieren ebenfalls zunehmend von MIDI und PC-Game-Port-Anschlüssen zu USB.
USB-Mäuse und -Tastaturen können normalerweise mit Hilfe eines kleinen USB-zu-PS/2-Adapters mit älteren Computern verwendet werden, die über PS/2-Anschlüsse verfügen. Für Mäuse und Tastaturen mit Dual-Protokoll-Unterstützung kann ein Adapter verwendet werden, der keine logischen Schaltkreise enthält: Die Hardware in der USB-Tastatur oder -Maus erkennt, ob sie an einen USB- oder PS/2-Anschluss angeschlossen ist, und kommuniziert über diesen entsprechendes Protokoll. Es gibt auch Konverter, die PS/2-Tastaturen und -Mäuse (normalerweise jeweils eine) an einen USB-Anschluss anschließen. Diese Geräte stellen dem System zwei HID-Endpunkte zur Verfügung und verwenden einen Mikrocontroller, um eine bidirektionale Datenübersetzung zwischen den beiden Standards durchzuführen.