1、基于 USB 接口的数据采集系统的 WDM 驱动程序设计USB 发展现状与特点 USB（Universal Serial Bus）通用串行总线。1995 年 11月由Compaq、Digital、IBM、Intel、微软、NEC 以及北方电讯（加拿大）等7家主要电脑、电子科技厂商共同开发了 USB0.9标准。这是一种 PC的外挂总线，诸家公司联合提出这一新型总线，是为了解决 PC机外围设备的拥挤和提高设备的传输速度。但是，由于 USB的复杂性，各公司不能及时提供必要的硬件和软件支持，这种新型的 PC总线直到 Windows98推出以后，才得到迅猛发展。它的市场价值才真正显现出来，人们才真正领略
2、到它的方便与快捷。USB 具有许多其他总线无法比拟的优点。这里主要就 USB1.1技术做一些研究和应用。 WDM 驱动模型 WDM 即 Win32驱动程序模型，是微软公司在 VxDs之后推出的新驱动模型，运行平台是 Windows98/2000/XP操作系统。WDM 中驱动程序的识别是通过一个 128位的 GUID实现的。USB 总线驱动程序由操作系统Windows XP提供，负责与实际 USB总线通信。因此，USB 驱动程序的开发实际上是 USB设备驱动程序的设计。 WDM 驱动程序有一个主要的初始化入口点，即一个必须称为DriverEntry的例程。它有一个标准的函数原型。当 WDM驱动程
3、序被装入时，内核调用 DriverEntry例程。系统提供的默认驱动程序的入口处为DriverEntry，负责驱动程序的初始化，用以初始化驱动程序范围的数据结构和资源。 在 AddDevice例程中，驱动程序创建一个设备对象作为目标 I/O设备，并将设备对象附着到设备堆栈中，设备堆栈为每一个相关设备驱动程序包含一个设备对象。在设备被第一次枚举时，系统初始化时调用AddDevice例程。DriverObject 参数指向一个驱动程序对象，就是在DriverEntry例程中初始化的驱动程序对象。PDO 参数对应于设备堆栈底部的物理设备对象（PDO） 。对于设备驱动程序，其 AddDevice函数的
4、基本职责是创建一个设备对象并把它连接到以 PDO为底的设备堆栈中，相关步骤如下：通过调用 IoCreateDevice例程创建设备对象之后建立一个私有的设备扩展对象；为了使应用程序能识别设备，需要对 USB一个或多个设备接口寄存，以便应用程序能知道设备的存在。另外，给出设备名以便创建符号连接。初始化设备扩展对象和设备对象中的 Flag成员；通过 IoAttachDeviceToDeviceStack函数把新设备对象放到堆栈上。 即插即用（PnP）是计算机硬件和软件支持的组合，包括硬件设备、系统软件和驱动程序的支持。其功能为：对已安装的硬件进行自动动态识别；硬件资源分配；加载驱动程序；PnP 使
5、驱动程序和用户模式的代码登记，并通知一定的硬件事件。 电源管理是在系统范围内用集成的方法来使用和保存电源，包括电源管理的软硬件支持，提供以下功能：实现最小的启动和关机延迟。系统能在低电力状态时休眠，在这种状态下要恢复操作完全无须重新引导系统。从用户的角度来看，可以简单的唤醒休眠中的计算机；提高了电源效率和电池生命期。仅仅当设备传输功能给用户时电源才启用于设备，如果一个设备未使用，按照命令，电源可被断开，而后再加电；使操作更加安静。 驱动程序开发 采用 DriverStudio开发 USB驱动程序，必须严格遵循安装顺序：首先安装 Visual C+6.0，然后安装 WinXP DDK，最后安装
6、DriverStudio。安装之后，Visual C+编程工具栏中自动添加了一个菜单DriverStudio。由于 DriverWorks所用的类库是在 DDK库函数基础上生成的，所以必须在 Visual C+中打开 DriverWorkssource 目录下的VdwLibs.dsw，选择 Batch Build菜单，通过 Rebuild All来创建自己的库文件。 在使用 DriverWorks开发工具之前，首先要设置一下 DDK的路径，SetDDkGo用以创建编译驱动程序的环境，它执行一系列的操作：运行SETENV BAT；设置 DriverWorks环境变量；设置开始程序的环境属性。缺设
7、置情况下，自动调用 C+编译器编译所生成的工程文件。 对于创建驱动框架，则按照如下步骤：启动 DriverWizard，填写工程名和选择路径；由于 Windows XP系统下使用的是 WDM驱动模型，故选择驱动类型 WDM Driver；本设计开发的是设备驱动，选择 WDM Function Driver；选择 WDM的总线类型 USB，USB 设备使用的是 Philips公司的PDIUSBD12芯片，产品的 ID号 Product ID为 0666；选择端点及参数设置。这里增加端点 1的中断输入，最大传输字节为 16；选择所生成的驱动程序文件中的类名和驱动程序文件名，通常取默认值。 程序程序
8、的开发将按照下列步骤进行： USB设备驱动程序必须是WDM类型的驱动程序，在 KDriver的继承类中，必须有成员函数AddDevice（） ，在 function.h文件中，必须定义；.USB 设备通常为即插即用型，从 KPnpDevice中继承的类中必须包含变量名为KusbInterface，对于每个 USB口的接点，必须有一个 KusbPipe类型的变量；在设备的构件中，必须首先初始化 KusbLowerDevice，然后初始化KusbPipe；驱动的读功能主要 DeviceIoControl的控制命令实现。应用程序调用的 DeviceIoControl函数对应于驱动程序中的DeviceControl，DeviceControl 通过 INTERRUPT_IN _Handler（KIrp I）读取数据并返回。当驱动正确安装后，经验证应用程序可对外部数据进行采集。
