usb接口的驱动程序开发指南必读底层开发,usb外设基础

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第22卷第2期河北省科学院学报Vo1．22NO．22005年6月JournaloftheHebeiAcademyofSciencesJune2005文章编号：1001—9383{2005l02—0017—04USB接口的驱动程序开发盖素丽，常青(1．河北省应用数学研究所，河北石家庄050081；2．河北经贸大学，河北石家庄050061)摘要：介绍了USB的概况和WDM型的USB设备驱动程序结构，并结合开发的智能卡读写器驱动程序给出关键例程主要代码。关键词：USB；WDM；设备驱动程序中国分类号：TP3l1文献标识码：AThedevelopm

2、entofdriverprogrammingforUSBGESu．1i。CHANGOingz(1．AppliedMathematicsInstituteofHebei，ShOiazhuangHebei050081，China；2．HebeiUniversityofEconomicsandTrade，ShijiazhuangHebei，050062，China)Abstract：ThegeneralsituationandthedriverprogrammingstructureoftheWDMtypeforUSBareintro—duced．Asanexample，theprimaryc

3、odeoftheSmartCardreaderdriverprogrammeisgiven．Keywords：USB；WDM；Devicedriverprogram随着微机技术水平的日益提高，传统的计算接口已经不能满足当前计算机高速发展的需求，计算机业界迫切需要新的通用型、高速总线接口，通用外设接口标准USB就应运而生。USB(UniversalSerialBus)是一种新型的、基于令牌的、高速的串行总线标准。1USB概况与其他总线接口相比，USB具有以下突出的优点：①使用方便。支持热拔插。②传输速率高。目前的USB2．0协议速度高达480Mbps。③易于扩展。通过使用Hub扩展可连接多

4、达127个外设。④使用灵活。共有4种传输模式：控制、同步、中断、批量，以适应不同设备的需要。⑤独立供电。正由于上述优点，开发USB接口的设备已成为一种发展趋势。一个完整的USB系统包括主机系统和USB设备。所有的传输事务都是由主机发起的。一个主机系统又可以分为以下几个层次结构，如图1所示：USB总线接口包括USB主控制器和根集线器，其中USB主控制器负责处理主机与设备之间电气和协议层的互连，根集线器提供USB设备连接点。USB系统使用USB主控制器来管理主机和USB设备之间的数据传输，另外它也负责管理USB资源，如带宽等。应用软件不能直接访问USB设备硬件，而通过USB系统和USB总线接

5、口与USB设备进行交互。USB设备包含一些向主机软件提供一系列USB设备的特征和能力的信息的设备描述符，用来配置设备和定位USB设备驱动程序。这些信息确保了主机以正确的方式访问设备。通常，一个设备有一收稿日期：2005—0l一28作者简介：盏素丽(1977一)，女，河北行唐人，研究实习员，主要从事计算机技术应用的研究维普资讯http://www.cqvip.com18河北省科学院学报2005年第22卷奴省坦一，且，l

6、IIl_==I_l接口功能广亡¨SR磊有}控制管道■■L▲IusB逻辑设备⋯一l—I。。。亡USB接口电缆亡usB总线接口I=usB总线接口{==物理信息流圈1USB的多层

7、次通信梗型个或多个配置(Configuration)来控制其行为。配置是接口(Interface)的集合，接口指出软件应该如何访问硬件。接口又是端点(endpoint)的集合，每一个与USB交换数据的硬件就为端点，它是作为通信管道的一个终点。图1显示了一个多层次结构的通信模型，它表明了端点和管道所扮演的角色。2WDM型的USB驱动程序结构对于USB设备来说，其WDM驱动程序分为USB底层(总线)驱动程序和USB功能(设备)驱动程序。USB驱动程序符合Windows2000下的内核模式驱动程序的分层体系结构，如图2所示。圈2WDM型的USB驱动程序体系结构从图2可以看出一般USB驱动程序的

8、流程是：当应用程序想对USB设备进行I／O操作，它需调用WindowsAPI函数，I／O管理器将此请求构造成一个合适的I／O请求包(IRP)并把它传递给USB功能驱动程序。USB功能驱动程序接收到这个IRP后，根据IRP中包含的具体操作代码构造相应USB请求块(Ul)，并把此URB放到一个新的IRP中，然后把它传递给USB底层驱动程序。USB底层驱动程序根据IRP中所含的URB执行相应的操作(与USB主机控制器进行数据操作)，并把操