如何編寫Windows CE.net的usb驅(qū)動程序(1)

隨著USB設(shè)備的普及，擺在開發(fā)人員面前的驅(qū)動開發(fā)任務(wù)也是越來越繁重了，特別是對于一些嵌入式開發(fā)廠商來講，由于設(shè)備所采用的操作系統(tǒng)不同，相應(yīng)的硬件接口也是不一樣的，開發(fā)相關(guān)的USB驅(qū)動程序更是難上加難。WindowsCE.NET是微軟推出的功能強(qiáng)大的嵌入式操作系統(tǒng)，國內(nèi)采用此操作系統(tǒng)的廠商已經(jīng)很多了，本文就以windowsce.net為例，簡單介紹一下如何開發(fā)windowsce.net下的USB驅(qū)動程序。

首先要熟悉一些USB的基本概念，當(dāng)然最好把USB1.1的協(xié)議看一遍，（當(dāng)然現(xiàn)在2。0的協(xié)議都已經(jīng)有了）http://www.usb.org

上可以下載，我記得好像有個中文版的，翻譯的還可以，http://www.driverdevolep.com

上有的，具體位置記不太清楚了，中文版的協(xié)議可以快速翻一邊，了解一些基本的概念，但是設(shè)計到一些關(guān)鍵性的東西最好還是看英文版的心里比較清楚些。

這里我就不介紹USB的基本協(xié)議了，假設(shè)用戶已經(jīng)熟悉了USB設(shè)備的一些基本的概念，并且對WinowsCE.NET的開發(fā)有一定的了解。

下面簡略介紹一下WindowsCE.NET中USB設(shè)備驅(qū)動開發(fā)的一些基礎(chǔ)知識。

WindowsCE.NET的USB系統(tǒng)軟件分為兩層：USBClient設(shè)備驅(qū)動程序和底層的WindowsCE實現(xiàn)的函數(shù)層。USB設(shè)備驅(qū)動程序主要負(fù)責(zé)利用系統(tǒng)提供的底層接口配置設(shè)備，和設(shè)備進(jìn)行通訊。底層的函數(shù)提本身又由兩部分組成，通用串行總線驅(qū)動程序（USBD）模塊和較低的主控制器驅(qū)動程序（HCD）模塊。HCD負(fù)責(zé)最最底層的處理，USBD模塊實現(xiàn)較高的USBD函數(shù)接口。USB設(shè)備驅(qū)動主要利用USBD接口函數(shù)和他們的外圍設(shè)備打交道。

USB設(shè)備驅(qū)動程序主要和USBD打交道，所以我們必須詳細(xì)的了解USBD提供的函數(shù)。

主要的傳輸函數(shù)有：

AbourtTransferIssueControlTransfer

CloseTransferIssueInterrupTransfer

GetIsochResultIssueIsochTransfer

GetTransferStatusIstransferComplete

IssueBulkTransferIssueVendorTransfer

主要的用于打開和關(guān)閉USBD和USB設(shè)備之間的通信通道的函數(shù)有：

AbortPipeTransfersClosePipe

IsDefaultPipeHaltedIsPipeHalted

OpenPipeResetDefaultPipe

ResetPipe

相應(yīng)的打包函數(shù)接口有：

GetFrameLengthGetFrameNumberReleaseFrameLengthControl

SetFrameLengthTakeFrameLengthControl

取得設(shè)置設(shè)備配置函數(shù)：

ClearFeatureSetDescriptor

GetDescriptorSetFeature

GetInterfaceSetInterface

GetStatusSyncFrame

與USB進(jìn)行交互的實現(xiàn)方法相關(guān)的多任務(wù)函數(shù)：

FindInterfaceRegisterClientDeviceId

GetDeviceInfoRegisterClientSettings

GetUSBDVersionRegisterNotificationRoutine

LoadGenericInterfaceDriverTranslateStringDescr

OpenClientRegisterKeyUnRegisterNotificationRoutine

常見的WindowsCE.NET下USB的設(shè)備驅(qū)動程序的編寫有以下幾種方法：

●流式接口函數(shù)

這種驅(qū)動程序主要呈現(xiàn)流式函數(shù)接口，主要輸出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，注意上述的幾個接口一定都要輸出，另外XXX必須為三個字符，否則會出錯。但是此類的驅(qū)動程序不是通過設(shè)備管理接口來加載的，所以必須手工的調(diào)用RegisterDevice（）和DeregisterDevice（）函數(shù)來加載和卸載驅(qū)動程序。用戶可以將此類的設(shè)備作為標(biāo)準(zhǔn)的文件來操作，只要調(diào)用相應(yīng)的文件操作就可以和驅(qū)動程序打交道。

●使用現(xiàn)有的WindowCE.NET的應(yīng)用程序接口

此類設(shè)備主要是利用WindowsCE.NET中已經(jīng)有了現(xiàn)成的函數(shù)接口，例如USBMassStorageDisk，它主要利用現(xiàn)有的WindowsCE.Net中已經(jīng)有的可安裝文件系統(tǒng)接口，呈現(xiàn)給系統(tǒng)可用的文件系統(tǒng)，對于用戶來講，它是透明的，用戶僅僅感覺在操作一個文件夾。

●創(chuàng)建指定到特定的USBD的用戶指定的API

這種方法在USBD呈現(xiàn)設(shè)備時不需要任何限制，主要是特制的提供API給用戶，一般不太常見。

USB設(shè)備驅(qū)動程序必須輸出的函數(shù)有：

●USBDeviecAttach

當(dāng)USB設(shè)備連接到計算機(jī)上時，USBD模塊就會調(diào)用此函數(shù)，這個函數(shù)主要用于初始化USB設(shè)備，取得USB設(shè)備信息，配置USB設(shè)備，并且申請必需的資源。

●USBInstallDriver

主要用于創(chuàng)建一個驅(qū)動程序加載所需的注冊表信息，例如讀寫超時，設(shè)備名稱等。

●USBUninstallDriver

主要用于釋放驅(qū)動程序所占用的資源，以及刪除USBInstallDriver函數(shù)創(chuàng)建的注冊表等。

上述的三個函數(shù)接口是所有的USB驅(qū)動程序必須提供的，缺一不可。

另外比較重要的是USB設(shè)備驅(qū)動程序的注冊表配置，一般的USB設(shè)備驅(qū)動程序的注冊表配置在HKEY_LOCAL_MACHINEDriversUSBLoadClients下，每個驅(qū)動程序的子鍵都有Group1_IDGroup2_IDGroup3_IDDriverName格式，如果注冊表信息與USB設(shè)備信息符合，USBD就會加載此驅(qū)動程序。否則設(shè)備的子鍵應(yīng)該由供應(yīng)商，設(shè)備類和協(xié)議信息通過下劃線組成。

具體的配置舉個例子：

例如你有個PDA設(shè)備，它具有一個USB接口，它的供應(yīng)廠商ID假設(shè)為0x0888,設(shè)備ID為0x0999,沒有使用特殊的協(xié)議，那么它的加載注冊表應(yīng)該寫為：

[HKEY_LOCAL_MACHINEDriversUSBLoadClients2184_2457DefaultDefaultPDA]DLL=pdausb.dll

需要注意的是注冊表構(gòu)成都是十進(jìn)制數(shù)值來標(biāo)識的，注意一下十進(jìn)制和十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。

再舉個USB鼠標(biāo)的例子，USB鼠標(biāo)是標(biāo)準(zhǔn)的HID設(shè)備，它的協(xié)議為：InterfaceClassCode為3（HID類），InterfaceSubclassCode為1（引導(dǎo)接口類），InterfaceProtocolCode為2（鼠標(biāo)協(xié)議類），所以它的注冊如下：

[HKEY_LOCAL_MACHINEDriversUSBLoadClientsDefaultDefault3_1_2USBMouse]DLL=usbmouse.dll

到此為止，我們可以看出，其實驅(qū)動開發(fā)無非做兩件事情，一件是和硬件打交道，另外一件是和操作系統(tǒng)打交道。舉個簡單的例子，例如：我們需要開發(fā)一個USB鼠標(biāo)驅(qū)動程序，我們就需要了解USB鼠標(biāo)硬件上是怎么發(fā)送數(shù)據(jù)的？操作系統(tǒng)怎么才能得到鼠標(biāo)的控制事件？其實USB鼠標(biāo)是有一個中斷PIPE的，用于傳送鼠標(biāo)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，WindwosCE.NET中有個接口函數(shù)叫做mouse_event(),專門用于產(chǎn)生鼠標(biāo)事件，但是它是不關(guān)心具體什么硬件的，甚至我們自己在應(yīng)用程序中調(diào)用這個函數(shù)都可以實現(xiàn)模擬鼠標(biāo)，對應(yīng)的有個keybd_event（），用于產(chǎn)生鍵盤事件，知道了這個就好辦多了，只要將相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換一下，調(diào)用一下mouse_event（）即可