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            DSP系統(tǒng)PDIUSBD12的USB設計應用

            作者: 時間:2011-05-31 來源:網絡 收藏

              3 驅動程序開發(fā)

              由于現(xiàn)代操作對內存、端口等資源均采取了保護措施。一般的程序不能夠直接訪問硬件,必須通過設備的驅動程序。設備驅動程序直接和硬件打交道的,并且運行于操作核心態(tài),它像操作內核一樣具有最高的運行權限,所以它可以直接訪問硬件。

              設備必須使用WDM(Win32 Driver Model)驅動程序模型,它是Microsoft公司定義的WIN32驅動程序模型。WDM是操作系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的一種新型驅動程序模型,現(xiàn)在已經成為Windows操作系統(tǒng)驅動程序的主流。

              在Windows系統(tǒng)下,和程序打交道主要有五層模型:硬件層、硬件抽象層、驅動程序、IO管理層和用戶運用程序。從用戶程序發(fā)出的請求一層一層地往下發(fā)送。的驅動程序還分為客戶驅動程序、根集線器驅動程序和總線驅動程序。用戶主要開發(fā)客戶驅動程序即可,蓁其余更底層的操作系統(tǒng)已經為用戶準備好??蛻趄寗映绦蛴梢幌盗械睦?也即一般程序的函數(shù))組成,它沒有main()函數(shù)入口點。因此,設備和驅動程序打交道必須由操作系統(tǒng)的IO管理層參與,它使用了一種全局量叫作IO請求包即IRP。主要工作原理如下:

              (1)開始時用戶應用程序向驅動程序發(fā)出請求(Windows API函數(shù)),并將相關的數(shù)據(jù)打包成IRP,IO管理器捕獲這個IRP包并進行相應的處理。

              (2)IO管理器向客戶驅動程序發(fā)送IRP請求包,請求客戶驅動程序進行相應的處理。

              (3)客戶驅動程序處理完接收到的IRP,設好相關環(huán)境后將之傳給更底層的驅動程序,最后由總線驅動程序完成對硬件的操作,并將結果返回。

              用戶要做的事就是開發(fā)客戶驅動程序。本課題用的是基于WIN2000 DDK的DriverWorks驅動程序開發(fā)工具,同時還要VC++6.0編譯環(huán)境。這種工具可生成驅動程序框架,用戶進行修改并加入自己要實現(xiàn)的功能即可,大大縮短了開發(fā)的時間。

              4 用戶應用程序

              應用程序是實現(xiàn)硬件功能的全部體現(xiàn)。但應用程序不能直接訪問USB設備,它必須先與驅動程序通信,通過驅動程序來訪問USB設備。它的工作是向硬件發(fā)送數(shù)據(jù)或命令,這些數(shù)據(jù)和命令由驅動程序經過層層處理,最后發(fā)送到硬件實現(xiàn)相關的動作。應用程序與驅動程序打交道主要是通過操作系統(tǒng)的API函數(shù)。

              其工作原理如下:

              (1)應用程序通過調用CreateFile API函數(shù)取得USB設備的句柄。該符號鏈接包含一個全域惟一標識符(globally unique identifier,GUID)。GUID是一個128位的號碼,Windows用來惟一識別一個設備對象。

              (2)通過這個句柄,應用程序通過調用ReadFile和WriteFile API函數(shù)來讀寫USB設備,將數(shù)據(jù)返回到用戶緩沖區(qū)。

              (3)通過這個句柄,應用程序通過調用DeviceIoControl API函數(shù)來向USB設備發(fā)出控制命令,以實現(xiàn)特定的要求,這個函數(shù)還可能有相應的數(shù)據(jù)傳輸。

              (4)應用程序處理從USB設備接收到的數(shù)據(jù),如果出錯,將給出相應的警告,如果成功,處理完后關閉設備的句柄。


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