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USB设备驱动程序设计

—— Design of USB Device Driver
作者:陈新忠 中国电子科技集团公司第二十研究所时间:2010-03-02来源:电子产品世界收藏

  引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/106464.htm

  总线是1995年微软、IBM等公司推出的一种新型通信标准总线,特点是速度快、价格低、独立供电、支持热插拔等,其版本从早期的1.0、1.1已经发展到目前的2.0版本,2.0版本的最高数据传输速度达到480Mbit/s,能满足包括视频在内的多种高速外部设备的数据传输要求,由于其众多的优点,总线越来越多的被应用到计算机与外设的接口中,芯片厂家也提供了多种接口芯片供设计者使用,为了开发出功能强大的USB设备,设计者往往需要自己开发USB设备开发一直是Windows开发中较难的一个方面,但是通过使用专门的开发包能减小开发的难度,提高工作效率,本文使用Compuware Numega公司的DriverStudio3.2开发包,开发了基于公司USB2.0控制芯片ISP1581的USB设备驱动程序。

  USB设备驱动程序的模型

  USB设备驱动程序是一种典型的WDM(Windows Driver Model)驱动程序,其程序模型如图1所示。用户应用程序工作在Windows操作系统的用户模式层,它不能直接访问USB设备,当需要访问时,通过调用操作系统的API(Application programming interface)函数生成I/O请求信息包(IRP),IRP被传输到工作于内核模式层的设备驱动程序,并通过驱动程序完成与UBS外设通信。设备驱动程序包括两层:函数驱动程序层和总线驱动程序层,函数驱动程序一方面通过IRP及API函数与应用程序通信,另一方面调用相应的总线驱动程序,总线驱动程序完成和外设硬件通信。USB总线驱动程序已经由操作系统提供,驱动程序开发的重点是函数驱动程序。

  USB设备驱动程序的设计

  使用DriverStudio3.2开发USB设备驱动程序

  该驱动程序的主要功能包括:从控制端点0读取规定个数的数据、向端点0发出控制命令、从端点2批量读数据、向端点2批量写数据,驱动程序的开发采用DriverStudio3.2驱动程序开发包及VC++6.0,使用开发包中的向导程序DriverWizard就可以方便的生成驱动程序框架、模块及部分程序源代码,开发者只需要在功能模块中加入自己的实现程序就能完成复杂的USB设备驱动程序设计,下面介绍使用DriverWizard生成ISP1581驱动程序的过程:

  (1)启动DriverWizard,选择DriverWorks Project创造一个名为USBDIO的VC++项目;

  (2)在驱动程序类型中选择WDM Driver,WDM Function Driver,在硬件设备所支持的总线类型中选择USB(WDM Only),在USB Vendor ID(厂商识别码)中填写0741,在USB Product ID(产品识别码)中填写0821;

  (3)增加USB设备端点,设置端点2为批量输入/输出传输方式;

  (4)在驱动程序支持的功能项中选择Read、Write、Device Control、Cleanup;

  (5)选择自动产生批量读及批量写程序代码;

  (6)在I/O请求IRP处理方式中选择None,即IRP不排队;

  (7)在接口的打开方式中选择Symbolic link:UsbdioDevice,即应用程序以符号链接名打开设备;

  (8)定义应用程序调用DeviceIo Control 函数对WDM驱动程序通信的控制命令,结果如图2所示。

  (9)最后选择完成并确认生成新的项目信息,向导程序就会在usbdio目录中生成一个名为USBDIO的项目文件,其中包括了ISP1581驱动程序框架、模块及部分源代码。


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关键词: NXP USB 驱动程序

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