用driverstudio开发wdm型的usb设备驱动程序

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1、用DriverStudio开发WDM型的USB设备驱动程序鲜征征杨皓（成都电子科技大学610054）摘要文章介绍了USB和WDM驱动程序的基本概念和结构，结合实例阐述了用NuMega公司的DriverStudio工具包开发Windows2000环境下WDMUSB设备驱动程序的方法，并给出关键例程主要代码。关键词：USBWDM设备驱动程序DriverStudio1引言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US

2、B应运而生。USB,全称为通用串行总线（UniversalSerialBus），它是Compaq、IBM等PC大厂商联合开发的一种新型的、基于令牌的、高速的串行总线标准。开发者要设计USB设备接口，就必须首先了解USB协议，在此基础上有针对性的开发USB设备驱动程序。2USB简介在众多的PC机总线中，USB以其突出的优点独树一帜：①使用方便。支持热拔插，不涉及中断请求（IRQ）冲突等问题，能真正做到“即插即用”。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

3、多达127个外设。④使用灵活。USB共有４种传输模式：控制(control)、同步(Synchronization)、中断(interrupt)、批量(bulk)，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：图1USB互连通信模型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

4、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

5、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。3WDM驱动程序和USB驱动程序的分层结构设备驱动程序实际上是指一系列控制硬件设备的函数，是操作系统中控制和连接硬件的关键模块。它提供连接到计算机的硬件设备的软件接口。3.1WDM驱动程序介绍WDM(Win32DriverModel)是Microsoft公司力推的一种符合Windows2k/XP下的内核模式驱动程序的分层体系

6、结构的驱动程序模式。它源于WindowsNT的分层32位设备驱动程序模型，它支持更多的特性，如即插即用（PnP，PlugandPlay）、电源管理（PM，PowerManagement）、Windows管理诊断（WMI，WindowsManagementInstrumentation）和NT事件。它为Windows操作系统的设备驱动程序提供了统一的框架，在Windows平台上，WDM将成为主流的驱动模式。WDM引入了功能设备对象FDO(FunctionDeviceObject)与物理设备对象PDO(Phys

7、icalDeviceObject)两个新类来描述硬件，一个PDO对应一个真实的硬件。一个硬件只允许有一个PDO，却可以拥有多个FDO，在驱动程序中直接操作的不是硬件而是相应的PDO和FDO。WDM是通过一个128位的全局唯一标识符(GUID)实现驱动程序的识别。应用程序与WDM驱动程序通信时，应用程序将每用户请求形成I/O请求包(IRP)发送到驱动程序。驱动程序识别出IRP请求后指挥硬件执行相应操作。3.2开发WDM驱动程序的方法目前开发WDM驱动程序的方法有三种：①使用Microsoft的Windows2

8、000DDK工具开发。②使用KRFTech公司的WinDriver。③使用NuMega公司的DriverStudio。3.3WDM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：图2WDM型的USB驱动程序体系结构USB底层驱动程序由操作系统提供，负责与实际