基于USB2.0控制芯片ISP1581的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
引言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/149941.htmUSB總線是1995年微軟、IBM等公司推出的一種新型通信標(biāo)準(zhǔn)總線,特點(diǎn)是速度快、價(jià)格低、獨(dú)立供電、支持熱插拔等,其版本從早期的1.0、1.1已經(jīng)發(fā)展到目前的2.0版本,2.0版本的最高數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到480Mbit/s,能滿足包括視頻在內(nèi)的多種高速外部設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸要求,由于其眾多的優(yōu)點(diǎn),USB總線越來(lái)越多的被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)與外設(shè)的接口中,芯片廠家也提供了多種USB接口芯片供設(shè)計(jì)者使用,為了開發(fā)出功能強(qiáng)大的USB設(shè)備,設(shè)計(jì)者往往需要自己開發(fā)USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)一直是Windows開發(fā)中較難的一個(gè)方面,但是通過(guò)使用專門的驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)包能減小開發(fā)的難度,提高工作效率,本文使用Compuware Numega公司的DriverStudio3.2開發(fā)包,開發(fā)了基于NXP公司USB2.0控制芯片ISP1581的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。
USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的模型
USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是一種典型的WDM(Windows Driver Model)驅(qū)動(dòng)程序,其程序模型如圖1所示。用戶應(yīng)用程序工作在Windows操作系統(tǒng)的用戶模式層,它不能直接訪問USB設(shè)備,當(dāng)需要訪問時(shí),通過(guò)調(diào)用操作系統(tǒng)的API(Application programming interface)函數(shù)生成I/O請(qǐng)求信息包(IRP),IRP被傳輸?shù)焦ぷ饔趦?nèi)核模式層的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,并通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序完成與UBS外設(shè)通信。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序包括兩層:函數(shù)驅(qū)動(dòng)程序?qū)雍涂偩€驅(qū)動(dòng)程序?qū)?,函?shù)驅(qū)動(dòng)程序一方面通過(guò)IRP及API函數(shù)與應(yīng)用程序通信,另一方面調(diào)用相應(yīng)的總線驅(qū)動(dòng)程序,總線驅(qū)動(dòng)程序完成和外設(shè)硬件通信。USB總線驅(qū)動(dòng)程序已經(jīng)由操作系統(tǒng)提供,驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)的重點(diǎn)是函數(shù)驅(qū)動(dòng)程序。
USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)
使用DriverStudio3.2開發(fā)USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
該驅(qū)動(dòng)程序的主要功能包括:從控制端點(diǎn)0讀取規(guī)定個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)、向端點(diǎn)0發(fā)出控制命令、從端點(diǎn)2批量讀數(shù)據(jù)、向端點(diǎn)2批量寫數(shù)據(jù),驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)采用DriverStudio3.2驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)包及VC++6.0,使用開發(fā)包中的向?qū)С绦駾riverWizard就可以方便的生成驅(qū)動(dòng)程序框架、模塊及部分程序源代碼,開發(fā)者只需要在功能模塊中加入自己的實(shí)現(xiàn)程序就能完成復(fù)雜的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì),下面介紹使用DriverWizard生成ISP1581驅(qū)動(dòng)程序的過(guò)程:
(1)啟動(dòng)DriverWizard,選擇DriverWorks Project創(chuàng)造一個(gè)名為USBDIO的VC++項(xiàng)目;
(2)在驅(qū)動(dòng)程序類型中選擇WDM Driver,WDM Function Driver,在硬件設(shè)備所支持的總線類型中選擇USB(WDM Only),在USB Vendor ID(廠商識(shí)別碼)中填寫0741,在USB Product ID(產(chǎn)品識(shí)別碼)中填寫0821;
(3)增加USB設(shè)備端點(diǎn),設(shè)置端點(diǎn)2為批量輸入/輸出傳輸方式;
(4)在驅(qū)動(dòng)程序支持的功能項(xiàng)中選擇Read、Write、Device Control、Cleanup;
(5)選擇自動(dòng)產(chǎn)生批量讀及批量寫程序代碼;
(6)在I/O請(qǐng)求IRP處理方式中選擇None,即IRP不排隊(duì);
(7)在接口的打開方式中選擇Symbolic link:UsbdioDevice,即應(yīng)用程序以符號(hào)鏈接名打開設(shè)備;
(8)定義應(yīng)用程序調(diào)用DeviceIo Control 函數(shù)對(duì)WDM驅(qū)動(dòng)程序通信的控制命令,結(jié)果如圖2所示。
(9)最后選擇完成并確認(rèn)生成新的項(xiàng)目信息,向?qū)С绦蚓蜁?huì)在usbdio目錄中生成一個(gè)名為USBDIO的項(xiàng)目文件,其中包括了ISP1581驅(qū)動(dòng)程序框架、模塊及部分源代碼。
USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編程
在使用DriverWizard生成驅(qū)動(dòng)程序框架、模塊及部分程序源代碼后,開發(fā)者只需完成圖2中三個(gè)控制代碼所對(duì)應(yīng)的三個(gè)功能模塊的編程:模塊USBDIO_IOCTL_ ID_CODE_Handler的功能是從控制端點(diǎn)0讀取數(shù)據(jù),模塊USBDIO_IOCTL_ TEST_COMMAND_Handler的功能是向控制端點(diǎn)0發(fā)送一個(gè)控制命令,模塊USBDIO_IOCTL_DMA_COMMAND _Handler的功能是向控制端點(diǎn)0發(fā)送一個(gè)要求USB設(shè)備進(jìn)行DMA傳輸?shù)目刂泼睿旅媸堑谝粋€(gè)模塊的編程實(shí)例。
NTSTATUS USBDIODevice::USBDIO
_IOCTL_ID_CODE_Handler(KIrp I)
{
NTSTATUS status =STATUS_
SUCCESS;
t Entering USBDIODevice
::USBDIO _IOCTL_ID_ CODE_
Handler, I EOL;
PURB pUrb;
ULONG numData;
numData=*(PUCHAR)I.IoctlBuffer();
//設(shè)置讀取的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)
pUrb=m_Lower.BuildVendorRequest(
(PUCHAR)I.IoctlBuffer(),//驅(qū)動(dòng)程
序存放讀取的數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)
numData,//wLength,讀取的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)
0,
0x0c,//bRequest 0,//wValue
TRUE,//input
TRUE,
NULL,
0x0472,//wIndex,傳輸?shù)焦碳绦?/span>
的讀數(shù)命令碼
URB_FUNCTION_VENDOR_ENDPOINT,
NULL
);
if(pUrb==NULL)
{
I.Information() =0;
status=STATUS_INSUFFICIENT_
RESOURCES;
}
else
{
I.Information() =numData;
tatus=m_Lower.SubmitUrb(pUrb,NULL,
NULL,0);
delete pUrb;
}
return status;
}
評(píng)論