基于Windows的USB驱动程序开发

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，
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。
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）
Hale Waihona Puke Baidu３ 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
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．）
【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．
【５】李国慧．Ｗｅｂ数据挖掘研究【Ｊ】．电脑知识与技 术，２００８，（４）：５９２．
【６】６王实，高文’李锦涛．Ｗｅｂ数据挖掘【Ｊ】．计算机科学，２０００，４ （２７）：２８－２９．
【７】张建宇，叶长青．基于Ｗｅｂ的数据挖掘在远程教育个性 化学习授导中的应用【Ｊ】．教育技术导刊，２００５，（１０）：２９．
Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ＶｏＬ ２６，Ｎｏ．２，２０１０
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
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
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。
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万方数据
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微型电脑应用
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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
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。
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
参考文献
【１】王开源．高校现代远程教育的发展现状分析与探讨【Ｊ】．科 技教育创新，２００９，（６）：２４２．
【２】刘彤．Ｗｅｂ数据挖掘技术在个性化远程教育平台中的应 用［Ｊ】．科技信息，２００８，（２１）：６２．
【３】韩家炜，孟小峰，王静，李盛恩．Ｗｅｂ挖掘研究【Ｊ】．计算 机研究与发展，２００１，４（３８）：４０６－４０７．
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
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
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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
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
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
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
图ｌ ＷＤＭ驱动程序模型 驱动模型如图１所示：中总线驱动程序位于最底层，总 线驱动程序为实际的Ｉ／ｏ总线服务，比如ＵＳＢ。微软已经 为Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统提供了总线驱动程序。一个总线驱动 程序负责的工作有：枚举总线上的设备；向操作系统报告总 线上的动态事件；响应即插即用和电源管理的Ｉ／Ｏ请求； 管理总线上的设备。总线驱动程序创建一个物理设备对象来 代表它发现的设备。即发现总线上的所有设备和检测设备添 加或者删除，创建物理设备对象ＰＤＯ； 功能驱动程序处理设备的Ｉ／Ｏ请求包（ＩＲＰ），负责创建 功能设备对象ＦＤＯ；其他层的驱动程序是一些过滤程序 （Ｆｉｌｔｅｒ Ｄｒｉｖｅｒ），对应的设备对象是过滤器设备。安装硬件 设备时操作系统的即插即用管理器按照设备驱动程序的要 求构造设备的对象，首先是最底层的总线驱动程序检测到实 际的物理设备，创建物理设备对象ＰＤＯ，然后，即插即用 管理器查询注册表，按注册表信息依次加载过滤驱动程序和 功能驱动程序，可生成相应的功能设备对象ＦＤＯ，并建立 设备对象和驱动程序的对应关系，这样一个完整的设备驱动 程序就建立了１４Ｊ。
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页）
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