USB设备驱动程序设计

USB设备驱动程序设计

引言

USB 总线是1995 年微软、IBM 等公司推出的一种新型通信标准总线，

特点是速度快、价格低、独立供电、支持热插拔等，其版本从早期的1.0、1.1

已经发展到目前的2.0 版本，2.0 版本的最高数据传输速度达到480Mbit/s，能

满足包括视频在内的多种高速外部设备的数据传输要求，由于其众多的优点，USB 总线越来越多的被应用到计算机与外设的接口中，芯片厂家也提供了多种USB 接口芯片供设计者使用，为了开发出功能强大的USB 设备，设计者往往

需要自己开发USB 设备驱动程序，驱动程序开发一直是Windows 开发中较难

的一个方面，但是通过使用专门的驱动程序开发包能减小开发的难度，提高工

作效率，本文使用Compuware Numega 公司的DriverStudio3.2 开发包，开发了基于NXP 公司USB2.0 控制芯片ISP1581 的USB 设备驱动程序。

USB 设备驱动程序的模型

USB 设备驱动程序是一种典型的WDM(Windows Driver Model)驱动程序，其程序模型如图1 所示。用户应用程序工作在Windows 操作系统的用户模式层，它不能直接访问USB 设备，当需要访问时，通过调用操作系统的

API(Application programming interface)函数生成I/O 请求信息包(IRP)，IRP 被传输到工作于内核模式层的设备驱动程序，并通过驱动程序完成与UBS 外设通

信。设备驱动程序包括两层：函数驱动程序层和总线驱动程序层，函数驱动程

序一方面通过IRP 及API 函数与应用程序通信，另一方面调用相应的总线驱动

程序，总线驱动程序完成和外设硬件通信。USB 总线驱动程序已经由操作系统

提供，驱动程序开发的重点是函数驱动程序。

USB 设备驱动程序的设计