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
字符设备驱动程序课程设计报告
中南大学 字符设备驱动程序 课程设计报告 姓名：王学彬 专业班级：信安1002班 学号：0909103108 课程：操作系统安全课程设计 指导老师：张士庚 一、课程设计目的 1.了解Linux字符设备驱动程序的结构； 2.掌握Linux字符设备驱动程序常用结构体和操作函数的使用方法； 3.初步掌握Linux字符设备驱动程序的编写方法及过程； 4.掌握Linux字符设备驱动程序的加载方法及测试方法。 二、课程设计内容 5.设计Windows XP或者Linux操作系统下的设备驱动程序; 6.掌握虚拟字符设备的设计方法和测试方法；
7.编写测试应用程序，测试对该设备的读写等操作。 三、需求分析 3.1驱动程序介绍 驱动程序负责将应用程序如读、写等操作正确无误的传递给相关的硬件，并使硬件能够做出正确反应的代码。驱动程序像一个黑盒子，它隐藏了硬件的工作细节，应用程序只需要通过一组标准化的接口实现对硬件的操作。 3.2 Linux设备驱动程序分类 Linux设备驱动程序在Linux的内核源代码中占有很大的比例，源代码的长度日益增加，主要是驱动程序的增加。虽然Linux内核的不断升级，但驱动程序的结构还是相对稳定。 Linux系统的设备分为字符设备(char device)，块设备(block device)和网络设备(network device)三种。字符设备是指在存取时没有缓存的设备，而块设备的读写都有缓存来支持，并且块设备必须能够随机存取(random access)。典型的字符设备包括鼠标，键盘，串行口等。块设备主要包括硬盘软盘设备，CD-ROM等。 网络设备在Linux里做专门的处理。Linux的网络系统主要是基于BSD unix的socket 机制。在系统和驱动程序之间定义有专门的数据结构(sk_buff)进行数据传递。系统有支持对发送数据和接收数据的缓存，提供流量控制机制，提供对多协议的支持。 3.3驱动程序的结构 驱动程序的结构如图3.1所示，应用程序经过系统调用，进入核心层，内核要控制硬件需要通过驱动程序实现，驱动程序相当于内核与硬件之间的“系统调用”。
usb驱动程序教程
编写Windows https://www.sodocs.net/doc/183026561.html,的usb驱动程序教程 Windows https://www.sodocs.net/doc/183026561.html, 是微软推出的功能强大的嵌入式操作系统，国内采用此操作系统的厂商已经很多了，本文就以windows https://www.sodocs.net/doc/183026561.html,为例，简单介绍一下如何开发windows https://www.sodocs.net/doc/183026561.html, 下的USB驱动程序。 Windows https://www.sodocs.net/doc/183026561.html, 的USB系统软件分为两层： USB Client设备驱动程序和底层的Windows CE实现的函数层。USB设备驱动程序主要负责利用系统提供的底层接口配置设备，和设备进行通讯。底层的函数提本身又由两部分组成，通用串行总线驱动程序（USBD）模块和较低的主控制器驱动程序（HCD）模块。HCD负责最最底层的处理，USBD模块实现较高的USBD函数接口。USB设备驱动主要利用 USBD接口函数和他们的外围设备打交道。 USB设备驱动程序主要和USBD打交道，所以我们必须详细的了解USBD提供的函数。 主要的传输函数有： abourttransfer issuecontroltransfer closetransfer issuein te rruptransfer getisochresult issueisochtransfer gettransferstatus istransfercomplete issuebulktransfer issuevendortransfer 主要的用于打开和关闭usbd和usb设备之间的通信通道的函数有： abortpipetransfers closepipe isdefaultpipehalted ispipehalted openpipe resetdefaultpipe resetpipe 相应的打包函数接口有： getframelength getframenumber releaseframelengthcontrol setframelength takeframelengthcontrol 取得设置设备配置函数： clearfeature setdescriptor getdescriptor setfeature
显示和键盘流程图及程序
3.2 部分软件设计 3.2.3显示子程序 动态显示程序框图如图所示。显示程序的要点有两个：一是代码转换。因为直接驱动LED 显示器的是字形码，而人们习惯的是0、1、2、…、F 等字符，因此，必须将待显示的字符转换成字形码。转换用查表的方法进行。二是通过软件实现逐位轮流点亮每个LED 。 为了实现代码转换，首先开辟一个显示缓冲区，将待显示的字符预先存放在缓冲区中。由于有4位LED 显示器，故不妨假设显示缓冲区长度为4个字节。显示缓冲区地址为DIS 0～DIS 3 ，DIS 0单元与最左边一位LED 相对应，DIS 3单元与最右边一位LED 相对应。 程序清单如下： DIS ： ORG 0500H MOV A ，#00000011B MOV DPTR ，#7F00H MOVX @DPTR ，A MOV R0，#78H MOV R3，#7FH MOV A ，R3 LD ： MOV DPTR ，#7F01H 开 始 结 束 8051初始化 指向下个显示缓冲单元 显示下一位 延时1mS 段选码送入 查段选表 送位选字 动态显示初始化 3位显示完？
有键闭合吗？ 确有键闭合吗 闭合键释放吗 返 回 MOVX @DPTR ，A INC DPTR MOV A ，@R0 ADD A ，#0DH MOVC A ，@ DPTR ACALL DLY MOV A ，R3 JNB A ，R0 RR A ，LD1 MOV R3，A INC R0 AJMP LD0 LD1： SJMP LD1 DSEG ：DB 3FH ，06H ，5BH ，4FH ，66H ，6DH 7DH ，07H ，7FH ，6FH DLY ： MOV R7，#02H DL ： MOV R6，#0FFH DL1： DJNZ R6，DL1 DJNZ R7，DL RET 3.2.4键盘子程序 键盘扫描子程序框图如图 图3-4 键盘扫描子程序框图 开 始 两次调用 延时子程序 判断闭合键号 键号 → A 调用延时子程序
USB驱动程序源代码
项目报告7 USB驱动程序源代码作者：罗仕波 一．头文件go7007sb.h /* *go7007sb.h - this file includes all relative header files that *will be used in go7007sb vedio usb interface driver, and it *also defines all relative driver private data structures and *it's io control commands. */ #ifndef _GO7007SB_H #define _GO7007SB_H #include
最新开发usb驱动程序的方法连载一
最新开发usb驱动程序的方法连载一 开发usb驱动程序的方法（连载二） NT还有更多其他的对象，例如中断对象、Controller对象、定时器对象等等，但在我们开发的驱动程序中并没有用到，因此在这里不做介绍。 I/O缓冲策略 很明显的，驱动程序和客户应用程序经常需要进行数据交换，但我们知道驱动程序和客户应用程序可能不在同一个地址空间，因此操作系统必须解决两者之间的数据交换。这就就设计到设备的I/O缓冲策略。 读写请求的I/O缓冲策略 前面说到通过设置Device对象的Flag可以选择控制处理读写请求的I/O缓冲策略。下面对这些缓冲策略分别做一介绍。 1、缓冲I/O(DO_BUFFERED_IO) 在读写请求的一开始，I/O管理器检查用户缓冲区的可访问性，然后分配与调用者的缓冲区一样大的非分页池，并把它的地址放在IRP的AssociatedIrp.SystemBuffer域中。驱动程序就利用这个域来进行实际数据的传输。 对于IRP_MJ_READ读请求，I/O管理器还把IRP的UserBuffer域设置成调用者缓冲区的用户空间地址。当请求完成时，I/O管理器利用这个地址将数据从驱动程序的系统空间拷贝回调用者的缓冲区。对于IRP_MJ_WRITE写请求，UserBuffer被设置为NULL，并把用户缓冲区的数据拷贝到系统缓冲区中。 2、直接I/O(DO_DIRECT_IO) I/O管理器首先检查用户缓冲区的可访问性，并在物理内存中锁定它。然后它为该缓冲区创建一个内存描述表(MDL)，并把MDL的地址存放在IRP的MdlAddress域中。AssociatedIrp.SystemBuffer和 UserBuffer 都被设置为NULL。驱动程序可以调用函数 MmGetSystemAddressForMdl得到用户缓冲区的系统空间地址，从而进行数据操作。这个函数将调用者的缓冲区映射到非份页的地址空间。驱动程序完成I/O请求后，系统自动从系统空间解除缓冲区的映射。 3、这两种方法都不是 这种情况比较少用，因为这需要驱动程序自己来处理缓冲问题。 I/O管理器仅把调用者缓冲区的用户空间地址放到IRP的UserBuffer 域中。我们并不推荐这种方式。 IOCTL缓冲区的缓冲策略 IOCTL请求涉及来自调用者的输入缓冲区和返回到调用者的输出缓冲区。为了理解IOCTL请求，我们先来看看WIN32 API DeviceIoControl函数的原型。 BOOL DeviceIoControl ( HANDLE hDevice, // 设备句柄 DWORD dwIoControlCode, // IOCTL请求操作代码 LPVOID lpInBuffer, // 输入缓冲区地址 DWORD nInBufferSize, // 输入缓冲区大小 LPVOID lpOutBuffer, // 输出缓冲区地址 DWORD nOutBufferSize, // 输出缓冲区大小 LPDWORD lpBytesReturned, // 存放返回字节数的指针
字符设备驱动程序
Linux字符设备驱动（转载） 来源: ChinaUnix博客日期：2008.01.01 18:52(共有0条评论) 我要评论 Linux字符设备驱动（转载） 这篇文章描述了在Linux 2.4下，如何建立一个虚拟的设备，对初学者来说很有帮助。原文地址：https://www.sodocs.net/doc/183026561.html,/186/2623186.shtml Linux下的设备驱动程序被组织为一组完成不同任务的函数的集合，通过这些函数使得Windows的设备操作犹如文件一般。在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作，如open ()、close ()、read ()、write () 等。 Linux主要将设备分为二类：字符设备和块设备。字符设备是指设备发送和接收数据以字符的形式进行；而块设备则以整个数据缓冲区的形式进行。字符设备的驱动相对比较简单。 下面我们来假设一个非常简单的虚拟字符设备：这个设备中只有一个4个字节的全局变量int global_var，而这个设备的名字叫做"gobalvar"。对"gobalvar"设备的读写等操作即是对其中全局变量global_var的操作。 驱动程序是内核的一部分，因此我们需要给其添加模块初始化函数，该函数用来完成对所控设备的初始化工作，并调用register_chrdev() 函数注册字符设备： static int __init gobalvar_init(void) { if (register_chrdev(MAJOR_NUM, " gobalvar ", &gobalvar_fops)) { //…注册失败 } else
未能成功安装设备驱动程序MTPUSB设备安装失败的解决办法
未能成功安装设备驱动程序M T P U S B设备安装失败的解决办法 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
M T P U S B设备安装失败未能成功安装设备驱动程序 终极解决方法 环境介绍：电脑系统win7（32位）已安装摩托罗拉手机驱动版本（其他版本应该也行，不行的话去摩托罗拉官网下载最新驱动） 手机型号：摩托罗拉defy mb525（系统） 备注：其他电脑操作系统和不同型号手机可参考此方法，找到相应设置项即可。 问题简介： 1.当我们把手机连接至电脑，把模式调制成“摩托罗拉手机门户”时，出现下列情况 2.过一会之后便会弹出提示说：未能成功安装设备驱动程序
3.单击查看详情便弹出窗口如下图所示： 4.此时桌面右下角图标出现黄色三角号，如图所示： 5.于是我们就开始不淡定了，怎么看怎么别扭、抓狂、按耐不住。下面介绍问题解决方案 解决方法： 1.我的电脑——右键单击——管理——设别管理器，之后会看到如图所示：在便携设备下有黄色三角号提示，即是我们纠结的MTP USB设备安装不成功的展示。
MIUI手机操作系统为例，其他手机操作系统需将USB绑定服务开启即可）。选择设置——系统——共享手机网络——USB绑定，将该选项设置为“开”，这是你会发现如图所示变化，在设备管理器面板中没有了便携设备选项及黄色三角号提醒，如图所示：（但桌面右下角的黄色三角警示还在）
3.在完成以上步骤后，用手机打开WIFI并登录无线WLAN，手机打开网页检验连接是否正常，若正常则如下图所示，黄色三角号警示消失，问题解决；若以上步骤没有解决问题，请先连接WIFI并登录WLAN之后，再按步骤操作。 4.完成以上步骤并解决问题后，选择电脑桌面网络——右键单击——属性，如下图所示：此时不仅手机能上网，而且电脑也能正常连接网络，正常上网。（我的体验是连接数据不稳定，时不时的要手机重新登陆WIFI，才有数据传输，可能是高校WLAN的问题，在家网速快的可以尝试一下） 5.通过这个问题的解决，我才知道原来MTP USB设备安装失败，未能成 功安装设备驱动程序的原因是我们手机里面没有启用该设备服务。今天 才知道MTP USB设备是与手机里的共享手机网络中“USB绑定”服务相关 联的，是电脑用来使用手机WIFI网络连接进行上网的工具。
基于51单片机的PS2键盘的单片机编程
PS2键盘的单片机编程 在单片机系统中,经常使用的键盘都是专用键盘.此类键盘为单独设计制作的,成本高、使用硬件连接线多,且可靠性不高,这一状况在那些要求键盘按键较多的应用系统中更为突出.与此相比,在PC系统中广泛使用PS/2键盘具有价格低、通用可靠,且使用连接线少(仅使用2根信号线)的特点,并可满足多种系统的要求.因此在单片机系统中应用PS/2键盘是一种很好的选择. 文中在介绍PS/2协议和PS/2键盘工作原理与特点的基础上,给出了一个在单片机上实现对PS/2键盘支持的硬件连接与驱动程序设计实现.该设计实现了在单 片机系统中对PS/2标准104键盘按键输入的支持.使用Keil C51开发的驱动程序接口和库函数可以方便地移植到其他单片机或嵌入式系统中.所有程序在 Keil uVision2上编译通过,在单片机AT89C51上测试通过. 1 PS/2协议 目前,PC机广泛采用的PS/2接口为mini-DIN 6pin的连接器,如图1所示. PS/2设备有主从之分,主设备采用Female插座,从设备采用Male插头.现在广泛使用的PS/2键盘鼠标均在从设备方式下工作.PS/2接口的时钟 与数据线都是集电极开路结构,必须外接上拉电阻(一般上拉电阻设置在主设备中).主从设备之间数据通信采用双向同步串行方式传输,时钟信号由从设备产生. 1.1 从设备到主设备的通信 当从设备向主设备发送数据时,首先检查时钟线,以确认时钟线是否为高电平.如果是高电平,从设备就可以开始传输数据;反之,从设备要等待获得总线的控制权,才能开始传输数据.传输的每一帧由11位组成,发送时序及每一位的含义如图2 所示. 每一帧数据中开始位总是为0,数据校验采用奇校验方式,停止位始终为1.从设 备到主设备通信时,从设备总是在时钟线为高时改变数据线状态,主设备在时钟 下降沿读人数据线状态.
USB驱动程序的编写采用WDM驱动程序
U S B驱动程序的编写采用W D M驱动程序 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
USB驱动程序的编写采用WDM 驱动程序。WDM 驱动程序是一些例程的集合，它们被动地存在，等待主机系 统软件（PnP 管理器、I/O 管理器、电源管理器等）来调用或激活它们。具体驱动程序不同，其所包含 的例程也不同。一个WDM 驱动程序的基本组成包括以下5个例程：（1）驱动程序入口例程：处理驱动程序的初始化。 （2）即插即用例程：处理PnP 设备的添加、删除和停止。 （3）分发例程：处理用户应用程序发出的各种 I/O 请求。 （4）电源管理例程：处理电源管理请求。 （5）卸载例程：处理驱动程序的卸载。 包含文件： , , , , , makefile,sources) 在文件中，包含了上述五个例程： 中定义了各种数据结构还有各种IOCTL控制码，用于不同数据的读写。
中实现了各种驱动例程。包含了上述五个所说例程外还包含了其他例程，课程从下面的驱动 程序入口例程得出一些信息。 驱动程序入口例程： NTSTATUS DriverEntry( IN PDRIVER_OBJECT DriverObject, IN PUNICODE_STRING RegistryPath ) { NTSTATUS ntStatus = STATUS_SUCCESS; PDEVICE_OBJECT deviceObject = NULL; DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = Ezusb_Create; DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] = Ezusb_Close; ources. If you want to add a new source # file to this
一个简单字符设备驱动实例
如何编写Linux设备驱动程序 Linux是Unix操作系统的一种变种，在Linux下编写驱动程序的原理和思想完全类似于其他的Unix系统，但它dos或window环境下的驱动程序有很大的区别。在Linux环境下设计驱动程序，思想简洁，操作方便，功能也很强大，但是支持函数少，只能依赖kernel中的函数，有些常用的操作要自己来编写，而且调试也不方便。本文是在编写一块多媒体卡编制的驱动程序后的总结，获得了一些经验，愿与Linux fans共享，有不当之处，请予指正。 以下的一些文字主要来源于khg，johnsonm的Write linux device driver，Brennan's Guide to Inline Assembly，The Linux A-Z，还有清华BBS上的有关device driver的一些资料. 这些资料有的已经过时，有的还有一些错误，我依据自己的试验结果进行了修正. 一、Linux device driver 的概念 系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口，设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节，这样在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功能： 1）对设备初始化和释放； 2）把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据； 3）读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据； 4）检测和处理设备出现的错误。 在Linux操作系统下有两类主要的设备文件类型，一种是字符设备，另一种是块设备。字符设备和块设备的主要区别是：在对字符设备发出读/写请求时，实际的硬件I/O一般就紧接着发生了，块设备则不然，它利用一块系统内存作缓冲区，当用户进程对设备请求能满足用户的要求，就返回请求的数据，如果不能，就调用请求函数来进行实际的I/O操作。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的，以免耗费过多的CPU时间来等待. 已经提到，用户进程是通过设备文件来与实际的硬件打交道。每个设备文件都都有其文件属性(c/b)，表示是字符设备还是块设备。另外每个文件都有两个设备号，第一个是主设备号，标识驱动程序，第二个是从设备号，标识使用同一个设备驱动程序的不同的硬件设备，比如有两个软盘，就可以用从设备号来区分他们。设备文件的主设备号必须与设备驱动程序在登记时申请的主设备号一致，否则用户进程将无法访问到驱动程序. 最后必须提到的是，在用户进程调用驱动程序时，系统进入核心态，这时不再是抢先式调度。也就是说，系统必须在你的驱动程序的子函数返回后才能进行其他的工作。如果你的驱动程序陷入死循环，不幸的是你只有重新启动机器了，然后就是漫长的fsck。 二、实例剖析 我们来写一个最简单的字符设备驱动程序。虽然它什么也不做，但是通过它可以了解Linux的设备驱动程序的工作原理.把下面的C代码输入机器，你就会获得一个真正的设备
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
linux字符设备驱动课程设计报告
一、课程设计目的 Linux 系统的开源性使其在嵌入式系统的开发中得到了越来越广泛的应用，但其本身并没有对种类繁多的硬件设备都提供现成的驱动程序，特别是由于工程应用中的灵活性，其驱动程序更是难以统一，这时就需开发一套适合于自己产品的设备驱动。对用户而言，设备驱动程序隐藏了设备的具体细节，对各种不同设备提供了一致的接口，一般来说是把设备映射为一个特殊的设备文件，用户程序可以像对其它文件一样对此设备文件进行操作。 通过这次课程设计可以了解linux的模块机制，懂得如何加载模块和卸载模块，进一步熟悉模块的相关操作。加深对驱动程序定义和设计的了解，了解linux驱动的编写过程，提高自己的动手能力。 二、课程设计内容与要求 字符设备驱动程序 1、设计目的：掌握设备驱动程序的编写、编译和装载、卸载方法，了解设备文件的创建，并知道如何编写测试程序测试自己的驱动程序是否能够正常工作 2、设计要求： 1) 编写一个简单的字符设备驱动程序，该字符设备包括打开、读、写、I\O控制与释放五个基本操作。 2) 编写一个测试程序，测试字符设备驱动程序的正确性。 3) 要求在实验报告中列出Linux内核的版本与内核模块加载过程。 三、系统分析与设计 1、系统分析 系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口，设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节，这样在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功能: 1、对设备初始化和释放； 2、把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据； 3、读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据； 4、检测和处理设备出现的错误。 字符设备提供给应用程序的是一个流控制接口，主要包括op e n、clo s e（或r ele as e）、r e ad、w r i t e、i o c t l、p o l l和m m a p等。在系统中添加一个字符设备驱动程序，实际上就是给上述操作添加对应的代码。对于字符设备和块设备，L i n u x内核对这些操作进行了统一的抽象，把它们定义在结构体fi le_operations中。 2、系统设计： 2.1、模块设计：
USB WDM 设备驱动程序
USB WDM 设备驱动程序DriverStudio 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USB应运而生。USB,全称为通用串行总线（Universal Serial Bus），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。 USB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USB 2.0协议速度高达480Mbps 。③易于扩展。通过使用Hub扩展可连接多达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1 USB 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。 WDM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。
USB驱动开发
第17章USB设备驱动 USB设备驱动和PCI设备驱动是PC中最主要的两种设备驱动程序。与PCI协议相比，USB协议更复杂，涉及面较多。本章将介绍USB设备驱动开发。首先介绍USB协议，使读者对USB协议有个整体认识。然后介绍USB设备在WDM中的开发框架。由于操作系统的USB总线驱动程序提供了丰富的功能调用，因此开发USB驱动开发变得相对简单，只需要调用USB总线驱动接口。 17.1 USB总线协议 USB总线协议比PCI协议复杂的多，涉及USB物理层协议，又涉及USB传输层协议等。对于USB驱动程序开发者来说，不需要对USB协议的每个细节都很清楚。本节概要地介绍USB总线协议，并对驱动开发者需要了解的地方进行详细介绍。 17.1.1 USB设备简介 USB即通用串行总线（Universal Serial Bus），是一种支持即插即用的新型串行接口。也有人称之为“菊链（daisy－chaining）”，是因为在一条“线缆”上有链接127 个设备的能力。USB要比标准串行口快得多，其数据传输率可达每秒4Mb~12Mb（而老式的串行口最多是每秒115Kb）。除了具有较高的传输率外，它还能给外围设备提供支持。 需要注意的是，这不是一种新的总线标准，而是计算机系统连接外围设备（如键盘、鼠标、打印机等）的输入/输出接口标准。到现在为止，计算机系统连接外围设备的接口还没有统一的标准，例如，键盘的插口是圆的、连接打印机要用9针或25针的并行接口、鼠标则要用9针或25针的串行接口。USB能把这些不同的接口统一起来，仅用一个4针插头作为标准插头，如图17-1所示。通过这个标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。USB正在取代当前PC上的串口和并口。
字符设备驱动框架
Linux中设备分类： 按照对设备的访问方式可分为以下三类： 1.字符设备(char device) (1)例如：键盘、鼠标、串口、帧缓存等； (2)通过/dev/下的设备节点访问；以字节为单位访问； (3)一般只支持顺序访问；(特例：帧缓存framebuffer) (4)无缓冲。 2.块设备(block device) (1)例如：磁盘、光驱、flash等； (2)以固定大小为单位访问：磁盘以扇区(512B)为单位；flash以页为单位。 (3)支持随机访问； (4)有缓冲(减少磁盘IO，提高效率)。 3.网络设备(network device) (1)无设备文件(节点)； (2)应用层通过socket接口访问网络设备(报文发送和接收的媒介)。 设备驱动在内核中的结构： 1.VFS虚拟文件系统作用：向应用层提供一致的文件访问接口，正是由于VFS 的存在，才可以将设备以文件的方式访问。 2.虚拟文件系统，存在于内存中，不在磁盘上，掉电丢失。例如：/proc、/sys、 /tmp。
设备号： 1.作用：唯一地标识一个设备； 2.类型：dev_t devno;即32位无符号整型； 3.组成： (1)主设备号：用于区分不同类型(按功能划分)的设备； (2)此设备号：用于区分相同类型的不同设备。 注意：相同类型的设备(主设备号相同)可以使用同一个驱动。 4.构建设备号： int major = 250; int minor = 0; (1)dev_t devno = (major << 20) | minor;不建议使用； (2)利用宏来构建：dev_t devno = MKDEV (major, minor); 注意：我们可以通过文件$(srctree)/documentation/device.txt来查看内核对设备号的分配情况。 (1)该文本中的有对应设备文件的设备号是已经被申请过的，我们不可以重 复使用(申请)； (2)从中可以看出，我们在编写驱动程序时可以使用的主设备号范围为 240~254，为了方便记忆，通常使用250作为主设备号。 字符设备驱动框架： 驱动：作用，为应用层提供访问设备的接口(对设备发的各种操作)。 一、申请设备号 1.构建设备号：dev_t devno = MKDEV (major, minor); 2.申请设备号： (1)动态申请：alloc_chrdev_region； (2)静态申请： register_chrdev_region。
EDA键盘扫描
1 绪论 VHDL的英文全名是Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language,诞生于1982年。1987年底，VHDL被IEEE和美国国防部确认为标准硬件描述语言。自IEEE公布了VHDL的标准版本，IEEE-1076（简称87版)之后，各EDA公司相继推出了自己的VHDL设计环境，或宣布自己的设计工具可以和VHDL接口。此后VHDL在电子设计领域得到了广泛的接受，并逐步取代了原有的非标准的硬件描述语言。现在，VHDL和Verilog作为IEEE的工业标准硬件描述语言，又得到众多EDA公司的支持，在电子工程领域，已成为事实上的通用硬件描述语言。有专家认为，在新的世纪中，VHDL于Verilog语言将承担起大部分的数字系统设计任务。 VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。 VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可是部分,及端口)和内部（或称不可视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。 FPGA(Field Programmable Gate Array)即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA的使用非常灵活，同一片FPGA通过不同的编程数据可以产生不同的电路功能。FPGA在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域得到了广泛应用。随着功耗和成本的进一步降低，FPGA还将进入更多的应用领域。 本设计采用VHDL硬件语言的模块化思想，设计了PS2键盘扫描模块，七段
USB键盘驱动程序
/* * $Id: usbkbd.c,v 1.27 2001/12/27 10:37:41 vojtech Exp $ * * Copyright (c) 1999-2001 Vojtech Pavlik * * USB HIDBP Keyboard support */ /* * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License as published by * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or * (at your option) any later version. * * This program is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the * GNU General Public License for more details. * * You should have received a copy of the GNU General Public License * along with this program; if not, write to the Free Software * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA * * Should you need to contact me, the author, you can do so either by * e-mail - mail your message to <>, or by paper mail: * Vojtech Pavlik, Simunkova 1594, Prague 8, 182 00 Czech Republic */ #include
如何写驱动程序
我这里重点的介绍如何写驱动程序，对于一些应用程序我就不做介绍了，因为我对于那些高层的东西写得很少。倘若再讲，有班门弄斧之嫌，呵呵！ 作为WIN98和WIN2K推荐的一项新技术来说，USB的驱动程序和以往的直接跟硬件打交道的WIN95的VXD的方式的驱动程序不同，它应该是WDM类型的。 USB的WDM接口框图如下（这个图可以说是USB软件总体框图） 对于HID的设备，就可以采用上图左上边的结构，其它类的话采用右上的结构，其实右边的结构可以又细分成两层，一层是Class Driver，一层是Miniport Driver。而倒数第三行的UHCD和OpenHCI分别是由INTEL和COMPAQ两位老大定的一个和硬件有关的底层驱动程序标准，各位可以根据所需要的选择。 对于USB的驱动程序，大家还得去了解WDM驱动程序的写法，或者早些时候的NT驱动程序，其实WDM驱动程序可以看做是NT驱动程序的一个update，只是增加了一些新的特性。 “写驱动程序是一个很漫长和繁琐的工作，在此之前，你最好要熟悉硬件，熟悉C/C++，还要用过DDK，会用一些调试程序，如SOFTICE和WINDBG之类。如果一切就绪，你就可以开始写驱动程序，工作的进程有时侯会取决于你的运气”。（这是一位留美的朋友对我说的，我写出来和大家共享） 下面是我从一个朋友那里得到的一篇文章的摘要： NT驱动程序的分层结构 驱动程序是指管理某个外围设备的一段程序代码。NT采用更灵活的分层驱动方法，允许杂应用程序和硬件之间存在几个驱动程序层次。分层机制允许NT更加广泛地定义驱动程序，包括文件系统、逻辑卷管理器和各种网络组件，各种物理设备驱动程序等等。 1、设备驱动程序 这些是管理实际数据传输和控制特定类型的物理设备的操作的驱动程序，包括开始和完成I/O操作，处理中断和执行特定的设备要求的任何差错处理。
安装USB驱动过程中可能遇到的问题及解决方案
安装USB 驱动过程中可能遇到的问题及解决方案 概述： 本文列举了在安装USB 驱动程序过程中可能遇到的常见问题，并提供了常用的解 决方案。对于其他特殊的情况，如：驱动安装之后出现打印乱码等现象，将在相 关的技术文档中予以进一步的说明。 本文包括： 1. 故障现象： 在打印时遇到：打印到DOT4_00x 端口错误。 故障分析： 1 ）.USB 端口没有被正确地识别。USB 电缆不符合规范，长度太长，或者加装 延长线，转接线，共享器等附加设备； 2 ）.端口选择不正确； 3 ）. 打印机驱动程序未正确安装；如果安装了不匹配的驱动也会出现端口错误。 比如：lj1010 打印机安装了同系列1015 的PCL5e 驱动； 4)）. 系统和USB Host Controller 的影响； 5 ）.端口供电不足。 解决方案： 1 ）.正确连接USB 线，保证USB 电缆长度应小于 2 米，通讯质量较好；取 消延长线和共享器等附加设备； 2 ）.检查打印机驱动属性中的端口选项，如果存在多个DOT4 端口, 则首选数 目较高的端口；查看是否有USB 端口，选择USB 端口打印测试； 3 ）.取消双向支持；
4 ）.完全卸载当前驱动，然后重新启动或热拔插USB 电缆，若系统自动找到新硬件，取消，在device manager 里发现usb printing support 后，再利用“添加打印机向导”添加打印机，安装与打印机语言相匹配的驱动程序，此时，应该选择USB-00X 端口；若系统无法检测到新硬件，要检查系统是否正确识别USB 芯片组，步骤如下： 在Windows 2000/XP 中(Windows 9x/Me 的操作步骤基本类似) ，依次点击“开始→设置→控制面板→系统→硬件→设备管理器”，找到并双击“通用串行总线控制器”。其中应当至少列出两类条目，一类是USB 控制器，另一个是USB Root Hub。如果PC 主板支持USB 2.0 ，并正常安装了驱动程序，一般会在此处显示USB 2.0 Root Hub 。 如果Windows 无法识别出USB 控制器，或在“其他设备”中出现“ USB 控制器”，那么说明主板芯片组的驱动程序或USB 2.0 的驱动程序没有安装成功。建议到芯片组官方网站下载最新的驱动程序，并确认Windows 能正确识别； 5 ）.建议将打印机安装到其他计算机上测试； 6 ）.保证USB 接口获得足够的电力。USB 设备包含从计算机通过USB 电缆驱动USB 通讯的电源。计算机在100mA 的低电力级别下可以检测到设备，但是需要500mA 才能维持大功率USB 设备的高速通讯(movable disk) 。当打印机得不到充分的电流供应时，也可能造成DOT4 无法正确的设定。建议将打印机直接插在屋内的电源插孔上，而非插在延长线上与其他的电器共用电流，同时尽量使用HP 所附的电源线而非其他可能不合格的电源线，或者为计算机添加有源的USB 集线器。 2. 故障现象： 1 ） . 激光打印机在运行光盘安装驱动程序，插入USB 电缆后或者在出现的新硬件向导下安装打印机时会发生这个错误“ 无法安装这个硬件，在安装LaserJet 1020 时出现了一个问题。安装该设备是发生了一个错误：这个设备的驱动程序丢失了一个必需的项，这可能是由于inf 是为Windows 95 或更新版本而写的。联系您的硬件供应商。”； 2 ）.设备控制器的USB 主控制器中出现黄色叹号。 故障分析： 当用打印机驱动光盘的Windows 98 第二版的USB 打印支持驱动程序，而不是使用系统自带的USB 打印支持驱动程序时会发生这种错误。Windows 98 USB 打印驱动程序与更高版本的Windows 操作系统不兼容。
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