基于Windows的USB驱动程序开发

ＷＤＭ驱动程序的一个特殊函数，ＰｌｌＰ管理器为每个设备实
例调 用 该 函 数 。
ｖｉｒｔｕａｌ
ＮＴＳＴＡＴＵＳ
ＡｄｄＤｅｖｉｃ圮（ＰＤＥＶＩＣＥ＿ＯＢＪＥＣＴ Ｐｄｏ）；（下转第６２）·５４·万方数据
ＭｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｆｉｃａｔｉｏｎｓ ＶｏＬ ２６，Ｎｏ．２，２０１０
学习园地
微型电脑应用
【４】宋爱波，董逸生，吴文明等．Ｗｅｂ挖掘研究综述【Ｊ】．计算机 科学，２００１，ｌｌ（２８）：１５．
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万方数据
ＭｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｖ０１．２６，Ｎｏ．２，２０１０
开发应用
微型电脑应用
２０１０年第２６卷第２期
一旦运行错误可能会对整个操作系统产生灾难性的后果。所 以我们选择配合第三方软件来实现。ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ是由 Ｎｕｍｅｇａ公司出品的专门用于设备驱动程序开发的软件包， 包含ＶｔｏｏｌｓＤ、ＳｏｆｌｌＣＥ和ＤｒｉｖｅｒＷｏｒｋｓ等开发工具。可以实 现驱动制作的“自动化”，安装驱动向导一步一步的生成驱 动。 ２．１ 基于ＤＤＫ和ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ制作驱动平台
所需的驱动程序。在ｓｙｓ＼ｏｂｊｃｈｋ＼ｉ３８６里就有我们的 ＭＷ７０Ａ．ｓｙｓ，在ｓｙｓ文件夹下有我们的ＭＷ７０Ａ．ｉｎｆ文件。 按照ＬＰＣ２３６８的同定端点配置（如表１），这里我们使用默认 的端点０和批量传输的断点２实现ＵＳＢ设备的枚举和读写 操作。
表１ ＬＰＣ２３６８的端点配置
逻辑端点 物理端点
参考文献
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首先在ＰＣ机上先安装Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋，然后安装 Ｗｉｎ２ＫＤＤＫ，因为在安装ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ的时候要求指定ＤＤＫ 的路径。所以安装顺序不能错，安装完成后在ＶＣ的界面里 会有ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ菜单项。 ２．２编译ＷＤＭ驱动所用的库嗍
由于ＤｒｉｖｅｒＷｏｒｋｓ所用的类库是对ＤＤＫ的库函数的封 装，还必须在Ｖｉｓｕａｌ ｃ抖中编所需要的库文件。本文用的是
作者简介：何丽华（１９８４－），女，河南省开封市人，华南理工大学自动化学院，检测与自动化装置硕士研究生，主要研究方向为现场总线及其 应用．广东广州５１０６４０：粱杰０（１９５２－），男，华南理工大学自动化学院副教授，硕士生导师，主要研究方向为现场总线技术及 应用、单片机及嵌入式控制系统、过程控制仪表、集散控制系统，广东广州５１０６４０；肖楚泊ｆ（１９８４－），男，华南理工大学自动化 学院．控制理论与控制工程硕士研究生，主要研究方向是现场总线及其应用，广东广州５１０６４０
２工具的选择
在开发工具的选择卜本文选择用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司提供的 Ｗｉｎｄｏｗｓ ＤＤＫ，Ｗｉｎ２０００ＤＤＫ。ＤＤＫ软件包中包括有关设 备驱动程序开发的文档、编译驱动程序时所需要的头文件和 库文件、调试工具和一些设备驱动程序范例。但是直接使用 ＤＤＫ开发比较困难，而且设备的驱动程序本身比较复杂，
做好了前面的配置工作，我们就可以按照ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ 的ＤｒｉｖｅｒＷｏｒｋｓ来一步一步的生成驱动。在利用ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ ２．６的向导ＤｒｉｖｅｒＷｉｚａｎｄ完成驱动程序的框架时共有１０ 个步骤：（１）选择路径并填写工程名，这里的工程名我们命名 为ＭＷ７０Ａ；（２）选择驱动程序类型ＷＤＭ；（３）选择ＵＳＢ设备 总线类型，填写ＰＩＤ（产品识别号）和ＶＩＤ（厂商识别号）。 这里根据我们的固件程序我们填写为ＰＩＤ７０７０，ＶＩＤ０７０７；（４） 选择Ｉ／Ｏ请求ＩＲＰ处理的方式，这里用端点２的Ｉｎ和Ｏｕｔ 用Ｂｕｌｋ传输。并且将其最大的传输值设为６５５３５，ＵＳＢ的 包最大为“个字节，我们这样设足为了不让ＰＣ成为限制 ＵＳＢ速率的瓶颈；（５）选择所生成的驱动程序文件中的类名
备、创建ＦＤＯ、ＩＲＰ的分类派遣以及卸载本层驱动程序等操 作。
３．３添加设备
大多数的ＷＤＭ设备对象，都是在调用即插即用管理器
调用ＡｄｄＤｅｖｉｃｅ例程入口时被创建的１７１。插入新设备后，当
系统找到由安装系统文件所指示的驱动程序时，这个例程被
调用。在此之后，一系列的即插即用ＩＲＰ被发送到驱动程序， 设备驱动程序可进行相应的功能处理。ＡｄｄＤｅｖｉｅｅ函数是
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开发应用
微型电脑应甩
文章编号：１００７－７５７Ｘ（２０１０）２－００５３－．０３
基于Ｗｉｎｄｏｗｓ的ＵＳＢ驱动程序开发
２０１０年第２６卷第２期
何丽华，梁杰申， 肖楚海
摘要：为了配合ＵＳＢ驱动程序的开发，首先详细阐述了微软所提倡的ＷＤＭ驱动模型。并以ＬＰＣ２３６８为例，阐述了运用
ＤＤＫ和ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ工具包，开发ＵＳＢ设备驱动程序的过程和ＵＳＢ驱动程序的调用过程。利用ＤｒｉｖｅｒＷｏｒｋｓ开发驱动程序
快捷方便，必将有着广阔的应用前景。
关键词：ＷＤＭ驱动模型；ＤＤＫ；ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ；ＵＳＢ驱动
中图分类号：ＴＰ３９９
文献标志码：Ｂ
０引言
Ｗｉｎｄｏｗｓ已经成为ＰＣ的主流操作系统，要想实现在 Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下对硬件设备的操作，必须通过在ＷＤＭ 模型卜．设计驱动程序这个软接口。ＵＳＢ，是Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ ８ｕｓ（通用串行总线）的简称，为个人电脑与其外围设备之间的 连接提供了一种标准化、单一化的接口ｌｌｌ。它的主要优点体 现在：操作简单，即插即用；成本低廉，携带方便；标准统 一：可以连接多个设备；通信速率快；可靠性高等。鉴于 ＵＳＢ的这些特点，它已经成为ＰＣ的首选接口。
ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉ０２．６，所以先改正它的Ｂｕｇ，然后通过ＮｕＭｅｇａ ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ／Ｔｏｏｌｓ／ＤＤＫ Ｂｕｉｌｄ Ｓｅｔｔｉｎｇｓ进入到ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ 的路径。选择Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋的ＢａｔｃｈＢｕｉｉｄ工具对ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ 安装目录下的ｖｄｗｌｉｂｓ．ｄｓｗ库进行编译，这里我们只需要选 择ＷＤＭ的库就町以了。 ２．３用ＤｒｉｖｅｒＳｔｕｄｉｏ开发驱动程序
２０１０年第２６卷第２期
根据设计同标数据来源于知识库，经过数据采集后，在 将这些数据经过数据清理、转换等预处理，并结合Ｗｅｂ数 据挖掘技术进行模式发现，并分析和评价。再选取合适的规 则心用到远程教育系统中，构建个性化的远程教育模式。其 中与Ｗｅｂ数据挖掘的结合研究是该模型实现的重点。
５结论
将Ｗｅｂ数据挖掘技术和远程教育充分的结合，利用现 有的数据资源，运用数据挖掘算法找到课程之间、网络结构 设计等之问的联系。通过研究获得有利的规则并应用到现有 远程教育平台中，完善远程教育模式中出现的不足，使学生 的学爿从单纯的被动信息索取转变为主动信息获取，让远程 教育更加个性化、智能化，发挥出远程教育更大的优势。
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３．２程序入口
图２驱动程序调用过程
ＷＤＭ驱动都有一个主要的初始化入口点，即一个称为
ＤｒｉｖｅｒＥｎｔｒｙ的例程；它有一个标准的函数原型，当ＷＤＭ驱
动程序被装入时，内核调用ＤｒｉｖｅｒＥｎｔｒｙ例程，来设置主要
的回调例程。在运行中，内核会调用不同的Ｉ旦１调例程来完成 不同的任务，主要负责驱动程序的装载、初始化总线上的设
和驱动程序文件名，取默认值：ＭＷ７０Ａ；（６）选择驱动程序支持 的功能项，我们选择Ｒｅａｄ、Ｗｒｉｔｅ、Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｃｌｅａｎｕｐ、 ｉｎｓｔａｌｌ；（７）自动产生端点２的Ｂｕｌｋ传输读写代码：（８）定义 排队的方式，这里不理会，取默认值。（９）定义应用程序调用 ＤｅｖｉｃｅｌｏＣｏｎｔｒｏｌ函数对ＷＤＭ驱动程序通信的控制命令，并 对应不同的数据存取方式，取默认值；（１０）选择是否生成一 个Ｗｉｎ３２Ｃｏｎｓｏｌｅ应用程序以及Ｄｅｂｕｇ跟踪代码等，并产生 了此设备的ＧＵＩＤ、供电方式、等。编译这个工程，即得到
称来访问的，而是通过一个１２８位的全局惟一标示符
（ＧＵＩＤ）实现对驱动程序的识别【６】ｏ这个ＧＵＩＤ是我们上
面制作驱动的第１０步自动产生的应用程序，首先通过调用
ＧＵＩＤ来查找驱动程序。驱动程序通过安装文件（．ｉｎｆ）中
ＰＩＤ和ＶＩＤ识别ＵＳＢ设备。通过检查设备的连接状态，来 判断进入下～个环节。（详见图２．）
端点类型
方向
０
Ｏ
控制（Ｃｏｎｔｒ０１）
Ｏｕｔ（写）
Ｏ
Ｉ
控制（Ｃｏｎ仃０１）
Ｉｎ（读）
１
２
中断（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ）
Ｏｕｔ（写）
ｌ
３
中断（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ） Ｉｎ（读）
２
４
批量（Ｂｕｌｋ）
Ｏｕｔ（写）
２
５
批量（Ｂｕｌｋ）
Ｉｎ（读）
３ ＵＳＢ驱动程序的调用
３．１访问设备
应用程序要访问我们的驱动程序，不是通过驱动程序名
１ ＷＤＭ驱动程序模型简介
ＵＳＢ驱动的设计基于ＷＤＭ（Ｗｉｎｄｏｗｓ ＤｒｉＶｅＴ Ｍｏｄｕｌｅ），即Ｗｉｎ３２驱动模型。ＷＤＭ是Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司 力推的新型驱动模型【２１，旨在通过一种灵活的方式简化驱动 程序的开发，在实现对新硬件支持的基础上，减少并降低必 须开发的驱动程序的数量和复杂性。 ＷＤＭ有两种运行模式，即内核模式和用户模式。在内 核模式下，程序的运行不受操作系统的任何限制，对Ｉ／Ｏ有 完全的访问权：在用户模式下，操作系统提供某种机制，可 以限制程序的各种Ｉ／Ｏ操作。 ＷＤＭ驱动程序采用了分层驱动的方式，不同层之间的 驱动程序完成不同的操作，不同层之间可以互相调用，在 ＷＤＭ中引入了功能设备对象（ＦＤＯ Ｆｉｌｔｅｒ Ｄｅｖｉｃｅ Ｏｂｊｅｃｔ） 和物理设备对象（ＰＤＯ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ Ｏｂｊｅｃｔ）来描述硬件。 一个ＰＤＯ对应～个真实的硬件，一个硬件只允许有一个 ＰＤＯ但是却可以有多个ＦＤＯ。在驱动程序中直接操作的不 是硬件设备，而是相应的ＰＤＯ和ＦＤＯｐＩ。在用户态和内核 态通信方面，系统为每一个用户请求打包形成一个ＩＲＰ结 构，将其发送至驱动程序，并通过识别ＩＲＰ中的ＰＤＯ来区 分时发送给哪一个设备的。