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如何编写Windows CE.net的usb驱动程序

如何编写Windows CE.net的usb驱动程序

点击数:7529 次   录入时间:03-04 11:54:00   整理:http://www.55dianzi.com   电脑-单片机-自动控制

    随着USB设备的普及,摆在开发人员面前的驱动开发任务也是越来越繁重了,特别是对于一些嵌入式开发厂商来讲,由于设备所采用的操作系统不同,相应的硬件接口也是不一样的,开发相关的USB驱动程序更是难上加难。WindowsCE.NET是微软推出的功能强大的嵌入式操作系统,国内采用此操作系统的厂商已经很多了,本文就以windowsce.net为例,简单介绍一下如何开发windowsce.net下的USB驱动程序。

    首先要熟悉一些USB的基本概念,当然最好把USB1.1的协议看一遍,(当然现在2。0的协议都已经有了)http://www.usb.org

    上可以下载,我记得好像有个中文版的,翻译的还可以,http://www.driverdevolep.com

    上有的,具体位置记不太清楚了,中文版的协议可以快速翻一边,了解一些基本的概念,但是设计到一些关键性的东西最好还是看英文版的心里比较清楚些。

    这里我就不介绍USB的基本协议了,假设用户已经熟悉了USB设备的一些基本的概念,并且对WinowsCE.NET的开发有一定的了解。

    下面简略介绍一下WindowsCE.NET中USB设备驱动开发的一些基础知识。

    WindowsCE.NET的USB系统软件分为两层:USBClient设备驱动程序和底层的WindowsCE实现的函数层。USB设备驱动程序主要负责利用系统提供的底层接口配置设备,和设备进行通讯。底层的函数提本身又由两部分组成,通用串行总线驱动程序(USBD)模块和较低的主控制器驱动程序(HCD)模块。HCD负责最最底层的处理,USBD模块实现较高的USBD函数接口。USB设备驱动主要利用USBD接口函数和他们的外围设备打交道。

    USB设备驱动程序主要和USBD打交道,所以我们必须详细的了解USBD提供的函数。

    主要的传输函数有:

    AbourtTransferIssueControlTransfer

    CloseTransferIssueInterrupTransfer

    GetIsochResultIssueIsochTransfer

    GetTransferStatusIstransferComplete

    IssueBulkTransferIssueVendorTransfer

    主要的用于打开和关闭USBD和USB设备之间的通信通道的函数有:

    AbortPipeTransfersClosePipe

    IsDefaultPipeHaLTEdIsPipeHalted

    OpenPipeResetDefaultPipe

    ResetPipe

    相应的打包函数接口有:

    GetFrameLengthGetFrameNumberReleaseFrameLengthControl

    SetFrameLengthTakeFrameLengthControl

    取得设置设备配置函数:

    ClearFeatureSetDescriptor

    GetDescriptorSetFeature

    GetInterfaceSetInterface

    GetStatusSyncFrame

    与USB进行交互的实现方法相关的多任务函数:

    FindInterfaceRegisterClientDevICeId

    GetDeviceInfoRegisterClientSettings

    GetUSBDVersionRegisterNotificationRoutine

    LoadGenericInterfaceDriverTranslateStringDescr

    OpenClientRegisterKeyUnRegisterNotificationRoutine

    常见的WindowsCE.NET下USB的设备驱动程序的编写有以下几种方法:

    ●流式接口函数

    这种驱动程序主要呈现流式函数接口,主要输出XXX_Init,XXX_Deinit,XXX_Open,XXX_Close,XXX_Open,XXX_Close,XXX_Read,XXX_Write,

    XXX_Seek,XXX_IOControl,XXX_PowerUp,XXX_PowerDown等流式接口,注意上述的几个接口一定都要输出,另外XXX必须为三个字符,否则会出错。但是此类的驱动程序不是通过设备管理接口来加载的,所以必须手工的调用RegisterDevice()和DeregisterDevice()函数来加载和卸载驱动程序。用户可以将此类的设备作为标准的文件来操作,只要调用相应的文件操作就可以和驱动程序打交道。

    ●使用现有的WindowCE.NET的应用程序接口

    此类设备主要是利用WindowsCE.NET中已经有了现成的函数接口,例如USBMassStorageDisk,它主要利用现有的WindowsCE.Net中已经有的可安装文件系统接口,呈现给系统可用的文件系统,对于用户来讲,它是透明的,用户仅仅感觉在操作一个文件夹。

    ●创建指定到特定的USBD的用户指定的API

    这种方法在USBD呈现设备时不需要任何限制,主要是特制的提供API给用户,一般不太常见。

    USB设备驱动程序必须输出的函数有:

    ●USBDeviecAttach

    当USB设备连接到计算机上时,USBD模块就会调用此函数,这个函数主要用于初始化USB设备,取得USB设备信息,配置USB设备,并且申请必需的资源。

    ●USBInstallDriver

    主要用于创建一个驱动程序加载所需的注册表信息,例如读写超时,设备名称等。

    ●USBUninstallDriver

    主要用于释放驱动程序所占用的资源,以及删除USBInstallDriver函数创建的注册表等。

    上述的三个函数接口是所有的USB驱动程序必须提供的,缺一不可。

    另外比较重要的是USB设备驱动程序的注册表配置,一般的USB设备驱动程序的注册表配置在HKEY_LOCAL_MACHINEDriversUSBLoadClients下,每个驱动程序的子键都有Group1_IDGroup2_IDGroup3_IDDriverName格式,如果注册表信息与USB设备信息符合,USBD就会加载此驱动程序。否则设备的子键应该由供应商,设备类和协议信息通过下划线组成。

    具体的配置举个例子:

    例如你有个PDA设备,它具有一个USB接口,它的供应厂商ID假设为0x0888,设备ID为0x0999,没有使用特殊的协议,那么它的加载注册表应该写为:

    [HKEY_LOCAL_MACHINEDriversUSBLoadClients2184_2457DefaultDefaultPDA]"DLL"="pdausb.dll"

    需要注意的是注册表构成都是十进制数值来标识的,注意一下十进制和十六进制的转换。

    再举个USB鼠标的例子,USB鼠标是标准的HID设备,它的协议为:InterfaceClassCode为3(HID类),InterfaceSubclassCode为1(引导接口类),InterfaceProtocolCode为2(鼠标协议类),所以它的注册如下:

    [HKEY_LOCAL_MACHINEDriversUSBLoadClientsDefaultDefault3_1_2USBMouse]"DLL"="usbmouse.dll"

    到此为止,我们可以看出,其实驱动开发无非做两件事情,一件是和硬件打交道,另外一件是和操作系统打交道。举个简单的例子,例如:我们需要开发一个USB鼠标驱动程序,我们就需要了解USB鼠标硬件上是怎么发送数据的?操作系统怎么才能得到鼠标的控制事件?其实USB鼠标是有一个中断PIPE的,用于传送鼠标产生的数据,WindwosCE.NET中有个接口函数叫做mouse_event(),专门用于产生鼠标事件,但是它是不关心具体什么硬件的,甚至我们自己在应用程序中调用这个函数都可以实现模拟鼠标,对应的有个keybd_event(),用于产生键盘事件,知道了这个就好办多了,只要将相应的数据转换一下,调用一下mouse_event()即可



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  上述讲了堆理论,可能读者脑袋都已经大了,为此,我们举个简单的例子来详细说明一下驱动程序的开发过程。

  例如我们有个USBMouse设备,设备信息描述如下:

  DevICeDescriptor:

  bcdUSB:0x0100

  bDeviceClass:0x00

  bDeviceSubClass:0x00

  bDeviceProtocol:0x00

  bMaxPACketSize0:0x08(8)

  idVendor:0x05E3(GenesysLogicInc.)

  idProduct:0x0001

  bcdDevice:0x0101

  iManufacturer:0x00

  iProduct:0x01

  iSerialNumber:0x00

  bNumConfigurations:0x01

  ConnectionStatus:DeviceConnected

  CurreNTConfigValue:0x01

  DeviceBusSpeed:Low

  DeviceAddress:0x02

  OpenPipes:1

  EndpointDescriptor:

  bEndpointAddress:0x81

  TransferType:Interrupt

  wMaxPacketSize:0x0003(3)

  bInterval:0x0A

  可以看出上述设备有一个中断PIPE,包的最大值为3。可能有人问上述的值怎么得到的,win2k的DDK中有个usbview的例程,编译一下,将你的USB设备插到PC机的USB口中,运行usbview.exe即可看得相应的设备信息。

  有了这些基本信息,就可以编写USB设备了,首先声明一下,下面的代码取自微软的USB鼠标样本程序,版权归微软所有,此处仅仅借用来描述一下USB鼠标驱动的开发过程,读者如需要引用此代码,需要得到微软的同意。

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