基于WinDriver编写USB驱动程序

文中对USB接口的特点和四种USB特有的传输方式进行讨论,采用Win Driver软件编写USB驱动程序以实现USB主机控制器和USB应用程序之间的通信.     

一种具有USB接口的通信控制器的设计实现

变电站自动化系统中常采用CAN总线实现间隔层与变电站层之间的数据通信，因而CAN总线到变电站层PC主机的数据通信成为影响系统性能的一个重要因素。USB总线是一种串行总线标准。文中介绍了一种具有USB接口的CAN通信控制器，该通信控制器具有USB的连接简单、传输速率高的优点，同时在软硬件实现上充分考虑了变电站环境的特点，采取多种措施保证系统通信的可靠性。     

USB数据流模型

USB数据流模型描述了主机与外部设备之间的连接交互关系,提解决USB不同服务的技术实现,揭示了USB基本组织机构,反映了USB的核心内容,其表现为3个层次：应用层,逻辑设备层,总线接口层。主机通过逻辑意义上的数据流来统一对USB设备的操作方式,USB设有2种通道：流通道和信息通道;提供了4种传递方式：控制传送,同步传送,中断传送,批传送;定义了2种数据格式：USB数据格式,非USB数据格式,针对USB设备的连接,及USB所传输的数据特性,如突发性,连续性,实时性,可靠性等,USB系统软件安排了相应的通道,传送方式及数据格式,就这4种传送方式重点介绍了数据格式,传送的方向,包长限制,总线访问,传送次序等内容。     

USB Mass Storage类设备的设计与实现

针对嵌入式系统与PC主机大量数据传输的需要,使用SD卡做为存储介质设计实现USB Mass Storage类设备。主机和存储设备之间的通讯严格按照USB20协议和USB Mass Storage类存储协议,该类存储设备构架于USB2．0协议之上,将存储命令嵌于USB协议之中。采用MAX3421作为USB外设控制器,MCF52233作为主控制器,通过SPI接口实现两者的通讯。试验结果表明,当MCF52233主频为60MHZ时,存储速度可以达到1．87Mbyte／s,满足了设备与主机数据交换速度的要求。     

USB集线器规范

集线器为USB设备和主机的连接提供了硬件接口。集线器本身提供的很多属性,保证了USB用户界面的友好性,并隐藏了其复杂性。集线器主要支持的USB功能有：连接行为、电源管理、设备连接/未连接检测、总线错误检测和恢复及支持高速和低速设备等。集线器由集线器中继器和集线器控制器组成。集线器中继器负责管理基于包的连接,而集线器控制器则提供状态信息和控制操作以支持主机访问。在主机和其它设备之间的连接过程中,集线器处于非常重要的地位。集线器能够检测到并防止任何连接错误,特别是会导致死锁的错误。集线器实际上也是1个USB设备,它同样必须遵守USB设备的规则。     

基于TMS320VC 5509 DSP片内USB接口的数据通信

采用通用串行总线(USB)用于数据信号处理(DSP)数据采集系统和后台PC机之间的大容量实时数据传输。以TMS320VC 5509 DSP芯片为基础,利用DSP芯片内部的USB模块,设计了硬件接口电路和控制软件,给出了相应的接口框图和关键代码。结合Visual C 6.0和开发平台Code Composer Studio实现了USB模块的固件设计,利用Driver Studio开发了后台PC机Windows客户驱动程序。所设计的系统已成功地应用于变电站现场的数据实时采集,满足数据采集的快速性和实时性要求。     

基于STM32的USB型CAN总线调试器的设计

针对传统CAN总线调试工具的缺点,给出了一种新型CAN总线调试工具的设计方法。系统以ARM Cortex-M3内核的STM32f107RBT6为控制器核心,完成CAN总线和USB总线的桥接。用户采用上位机通过USB接口与控制器进行通信,完成CAN总线上数据的收发。系统给调试设备的工程技术人员提供了一种新的途径。     

新技术介绍预告计算机新型接口——USB(Universal Serial Bus)

面临PC机的多媒体宽带传输、外设增添的简化等需求,Compaq,Intel和Microsoft三厂家于1996年在面向PC机硬件技术的会议上,提出了设备插架(Device Bay)概念。之后,一种支持“即插即用”(Plug & Play)的新型通用串行接口—USB应运而生。 　　USB在传统的计算机组织结构基础上,引入了网络的某些技术,是计算机外设连接技术的重大变革。它提供了一个共享接口,解决PC机与周边设备的通用连接,在一条“线缆”上有链接127个设备的能力,其数据传输率可高达4～12 Mbit/s(原串行口最多仅115 kbit/s)。它支持众多设备接入,诸如键盘、鼠标、游戏杆、扫描仪、显示器、数码相机及Modem等,已成为新型计算机接口的主流。本刊将从第2期开始,在“知识窗”栏目中予以系列介绍。 　　每期介绍的内容如下： 　　 1.USB技术概况;　　　　2.USB数据流模型; 3.USB协议层;4.USB集线器规范; 5.USB主机硬件软件;6.USB电气特性; 7.USB机械特性;8.USB系统结构。     

USB 3.0控制端点的功能验证方法

根据USB 3.0协议,提出一种可用于指导USB 3.0设备控制器IP核控制端点的功能验证的方法。以控制端点和控制传输的功能及特点为基础,从测试平台的搭建出发,按照控制传输的设置阶段、数据阶段和状态阶段分别给出了USB 3.0主机和设备的控制端点之间的交互所必须遵循的规则。另外,整个验证流程采用流程控制状态机来加以控制。最后以一款USB 3.0设备控制器IP核作为测试对象,对该验证方法进行了实践检验,验证结果显示该验证方法可以用于指导USB 3.0设备控制器IP核控制端点的功能验证工作。     

嵌入式通用USB-Host控制器

针对USB主机控制器在操作U盘、摄像头等USB设备过程中的重要作用，本文展示了一种基于USB接口芯片SL811和ARM芯片LPC2106的嵌入式通用USB—Host控制器，并就其设计思想、工作原理、操作过程、硬件电路和固件程序的实现方法，以及应用示例展开了讨论。     

U盘在数据采集系统中的应用

介绍了U盘作为移动存储器在数据采集系统中的应用方案.该方案基于USB主/从控制芯片CH375、遵守适用于USB大容量存储设备的USB Bulk-Only传输协议和UFI命令集,支持FAT16文件系统,实现了在数据采集系统中用普通U盘进行数据存储.可以方便的运用在需要与计算机进行交互的数据采集系统中.     

USB摄像头嵌入式应用的软硬件设计

介绍了一种能够驱动市场上主流的USB数码摄像头的单片机系统。此系统主要由单片机,USB主机控制器,高速RAM,FLASH存储器等器件组成,使得数码摄像头在嵌入式领域应用成为现实。重点分析了整个系统的原理和工作过程,并且给出了硬件、软件的一种实现方法。     

基于USB技术的CAN总线适配器的研究与开发

本文论述了基于USB接口技术的CAN总线适配器的设计与实现。系统采用Philips公司的USB接口芯片D12与单片机进行通信,并和PC机通信而编制出友善的设备应用程序。在USB／CAN的通信中,使用现场总线CAN网络技术,制定了用户层通信协议与USB协议的统一对应关系;在通信中,提出了信息双向传输的具体解决方案,保证信息的完整传输;实现了USB设备的WDM驱动。     

测量船电网谐波监测系统的设计与实现

对电网谐波的周期性特点进行了研究,讨论了基于快速傅立叶变换（FFT）的电网谐波监测方法。设计了一款双CPU控制的远程电网谐波监测系统,对系统软硬件、上位机软件设计进行了详细的说明。利用数字信号处理器（DSP）进行测量数据的采集和FFT变换运算,得到的测量结果传给微控制器（MCU）实现数据的存储、显示和上报,上位机通过远程通信接口实现远程监测。上机测试表明,工作稳定、监测效果良好。     

USB-GPIB控制器软件的实现

本文提出了USB-GPIB仪器控制器的实现。整个控制器系统由软件和硬件两部分构成,本文提出了系统的整体构架和实现方案,并在此基础上着重研究了主机软件,即PC机对该接口卡的驱动,动态链接库以及应用程序的实现。对驱动程序,主机对设备的调用,应用程序的编写做了详细的讨论。分别给出了各部分在WINDOWS平台下的实现方法。     

Windows CE操作系统下的USB设备驱动开发

在嵌入式操作系统Windows CE下,为了驱动外部USB设备,本文介绍了一种基于流接口驱动的USB设备驱动开发方案,先后从注册表的配置、驱动程序的加载、流接口驱动、软件设计等方面详细地分析了驱动程序的构成和工作原理.该方案有效地降低了USB传输协议编程的复杂度,并且易于代码维护和功能扩展.实验表明,该驱动实现了USB设备与操作系统间的高效数据传输,且具有可靠性高、传输速度快等特点.     

电能质量监测系统中大容量存储设备的研制

研制了用于电能质量监测系统中的大容量存储设备,提出了基于USB总线技术和F lash大容量存储技术的硬件系统结构,利用即插即用的USB快速接口传送波形数据,利用NAND F lash对数据进行可靠的保存。结合硬件体系结构和各种功能要求,从固件、设备驱动程序和用户应用程序3方面介绍了系统的软件设计。