【正文】 回調(diào)函數(shù)的定義必須嚴(yán)格的按照 windows 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編寫(xiě)。這里的目標(biāo)文件是指由 Windows DDK 產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)文件 (.sys)。 ((configdscr xdata *)potherconfigdscr)type=otherspeed_dscr。 } void ISR_sutok(void) interrupt 0 //該函數(shù)在設(shè)備收到 setup token 中斷時(shí)，在中斷處理器內(nèi)部被調(diào)用 { ezusb_irq_clear()。 EP0BCL=1。 CPU忙于處理許多設(shè)備控制和數(shù)據(jù)處理等任務(wù)，通信固件設(shè)計(jì)成完全的中斷驅(qū)動(dòng)方式，當(dāng) CPU處理前臺(tái)任務(wù)時(shí)， USB 的傳輸可在后臺(tái)進(jìn)行。它具有通用接口： Slave（從） FIFO（外部主）或 GPIF（內(nèi)部主） 、同步或異步時(shí)鐘、內(nèi)部或外部時(shí)鐘等。 當(dāng)首次插 入 USB 時(shí)， FX2 通過(guò) USB 電纜會(huì)自動(dòng)枚舉且下載固件和 USB描述符表；接下來(lái)， FX2 再次枚舉，這次主要通過(guò)下載的信息來(lái)定義設(shè)備。第三種方案是采用連接到一般微控制器的接口芯片，例如 Philps 的 PDIUSBD I 1 / 12 , National 半 導(dǎo)體公司的 USBN960X 等，它可用一般的單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。固件程序一般放入 MCU中，當(dāng)把設(shè)備連接到主機(jī)上時(shí)，上位機(jī)可以發(fā)現(xiàn)新設(shè)備，然后建立連接。 圖 27 USB 數(shù)據(jù)傳輸 一個(gè)同步傳送是一個(gè)或多個(gè) IN/OUT方向的數(shù)據(jù)事務(wù)。圖 26描述了 USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程。設(shè)備在下一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸階段或狀態(tài)交換階段返回一個(gè)表明錯(cuò)誤的 STALL PID信號(hào)，一般在下一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸返回更好，這樣可減少不必要的總線活動(dòng)。如果電源的需求量超過(guò) USB 總線所能提供的電量，主機(jī)軟件則不能選擇那個(gè)配置。對(duì)缺省 USB 地址發(fā)生響應(yīng) 只有在 USB 及設(shè)備的配置都順利完成后，客戶才有可能進(jìn)行 USBD 的通道傳輸。 （ 6）設(shè)備斷開(kāi) USBDI 必須提供某種機(jī)制以便于集線器控制器通知 USBD 特定的設(shè)備已斷開(kāi)。 USBD 的客戶管理由 USBD 報(bào)告通道狀態(tài)，且客戶能夠與端口交互以改變它狀態(tài)。通過(guò)命令工具配置設(shè)備 通道工具允許 USBD 客戶管理特定設(shè)備的數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的傳輸。管理主機(jī)與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流。這層接口不能被客戶直接訪問(wèn)，所以也不是由 USB 具體來(lái)完成的。 USB 總線接口 Hub也是邏輯設(shè)備，但在圖 22中，為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，未被畫(huà)出，雖然 USB系統(tǒng)中的工作都是從邏輯角度來(lái)看待的，但主機(jī)必須對(duì)物理結(jié)構(gòu)有個(gè)了解。 USB 系統(tǒng)中的設(shè)備與主機(jī)的連接方式采用的是星形連接， 如圖 21。 USB 的主機(jī)。每個(gè)集線器將一個(gè)連接點(diǎn)轉(zhuǎn)化成許多的連接點(diǎn)。 第二章 USB協(xié)議 體系概述 USB體系一般分為三部分 :USB 主機(jī) (USB HOST), USB 集線器 (usB HUB), USB 設(shè)備 (USB DEVICE). USB 是一種層狀的星形拓?fù)?，其根部是主控制器?USB 器件直接與根部接口連接實(shí)現(xiàn)其功能。 3. 易于擴(kuò)展。 所以本課題的研 究是具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義的 。它共有 4種傳輸模式：控制傳輸、同步傳輸、中斷傳輸、批量傳輸，以適應(yīng)不同設(shè)備的需要。另外為了適應(yīng)一些不需要很大吞吐量但是有很高實(shí)時(shí)性要求的設(shè)備，如鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、游戲桿等， USB 還提供低速方式，速率為 。 USB共有 4種傳輸模式 :控制傳輸 (control)， 步傳輸(synchronization)、中斷傳輸 (interrupt)、批量傳輸 (bulk)， 適應(yīng)不同設(shè)備的需要。 .管理在主機(jī)和 USB 設(shè)備之間的控制流 。 一個(gè)集線器包括兩部分 :集線控制器 (Controller)和集線放大器 (Repeater).集線放大器是一種在上游端口和下游端口之間的協(xié)議控制開(kāi)關(guān)，而且硬件上支持復(fù)位、掛起、喚醒的信號(hào)。 USB的調(diào)度： USB提供了一個(gè)共享的連接。 用于提供具體功能的設(shè)備叫應(yīng)用設(shè)備。在運(yùn)行中，客戶軟件必須獨(dú)立于 USB 上的其它設(shè)備。 USB 系統(tǒng)使用 主機(jī)控制器來(lái)管理主機(jī)與 USB 設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。這標(biāo)準(zhǔn)通道實(shí)現(xiàn)了 USBD 與抽象設(shè)備之間的邏輯通信。 USB驅(qū)動(dòng) (USBD) USBD 提供了供操作系統(tǒng)組件特別是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序訪問(wèn)設(shè)備的一組接口。 當(dāng)一個(gè)設(shè)備連上 USB 時(shí)，它響應(yīng)特殊的缺省地址，直到他的唯一地址由主機(jī)給出?？蛻粢龅膬H是提供設(shè)備的標(biāo)識(shí)碼和相關(guān)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)或空緩沖區(qū)指針。返回的配置信息中包括如下一些內(nèi) 容： 修改了配置后，接口的新通道句柄替換了舊的通道句柄。 客戶為輸入通道提供空的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，并且在請(qǐng)求完成以后得到一個(gè)具有數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)及傳輸?shù)臓顟B(tài)信息。主機(jī)一般會(huì)從 USB 設(shè)備獲取配置信息后再準(zhǔn)定此設(shè)備有哪些功能。這個(gè)信號(hào)會(huì)使得主機(jī)醒來(lái)，處理觸發(fā)事件。 表 22 Setup數(shù)據(jù)包的格式 偏移量 域 大小 值 描述 0 bmRequestType 1 位圖 請(qǐng)求特征 : D7: 傳輸方向 0=主機(jī)至設(shè)備 1=設(shè)備至主機(jī) D6..5: 種類 0=標(biāo)準(zhǔn) 1=類 2=廠商 3=保留 D4..0: 接受者 0=設(shè)備 1=接口 2=端點(diǎn) 3=其 他 4..31=保留 1 bRequest 1 值 具體請(qǐng)求 2 wValue 2 值 字長(zhǎng)域，根據(jù)不同的請(qǐng)求含義改變 . 4 wIndex 2 索引或偏移 字長(zhǎng)域，根據(jù)不同的請(qǐng)求含義改變 .典型用于傳送索引或偏移 . 6 wLength 2 如有數(shù)據(jù)傳送階段，此為數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) . USB的物理層 USB的物理接口包括電氣特性和機(jī)械特性。為了進(jìn)一步說(shuō)明 USB傳輸，我們引出幀 (frame)的概念。 同步傳送 IRP 事務(wù) 事務(wù) 事務(wù) 批傳送 事務(wù) 事務(wù) 事務(wù) 一個(gè)批傳送是一個(gè)或多個(gè) IN/OUT方向的數(shù)據(jù)事務(wù)。主機(jī)首先要發(fā)令牌包給 USB設(shè)備， FX2接收到令牌包后就給單片機(jī)發(fā)中斷。在 FX2 中，智能 SIE 可以硬件處理許多 和 協(xié)議，從而減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間和確保了 USB 的兼容性。盡管 Scratch RAM 從物理上來(lái)說(shuō)位于片內(nèi)，但是通過(guò)固件可以把它作為外部 RAM 一樣來(lái)尋址。 TI_1 USART1 Rx amp。然后返回到主循環(huán)檢查循環(huán)緩沖區(qū)內(nèi)是否有新的數(shù)據(jù)，若有就對(duì)其進(jìn)行處理，否則開(kāi)始其它的前臺(tái)任務(wù)。 EP0BCH=0。 ezusb_irq_clear()。第 1 種方法是使用 EZUSB 控制面板通過(guò) USB 口下載固件 (Intel Hex 格式的文 件 )；第 2 種方式是使用 Keil 調(diào)試監(jiān)控程序 (Debug Monitor)通過(guò) RS232 串口下載固件。要想從程序員的角度充分理解窗口的含義，那么對(duì) WNDCLASS 這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的了解是必須的。 雖然本設(shè)計(jì)還有許多缺陷，不足以完成大批量數(shù)據(jù)的高速傳送，但是它己經(jīng)是 USB 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的雛形。 窗口是人機(jī)交互的接口，當(dāng)窗口接受到輸入請(qǐng)求的時(shí)候，就會(huì)把這一請(qǐng)求交給某一個(gè)函數(shù)進(jìn)行處理，而這個(gè)函數(shù)就是窗口消息處理函數(shù)，它能夠決定當(dāng)一個(gè)消息 被接受到的時(shí)候采取什么行動(dòng)。 開(kāi)發(fā)步驟 創(chuàng)建 EZLoader 驅(qū)動(dòng)程序需要的工具： 1 Windows DDK。 ezusb_irq_clear()。 } bool dr_setfeature(void) //該函數(shù)在框架執(zhí)行 set feature 設(shè)備請(qǐng)求之前被調(diào)用 { return (TRUE)。 } （ device request） Bool DR_getdescription (void) //該函數(shù)在框架執(zhí)行 get description 設(shè)備請(qǐng)求之前被調(diào)用 { return (TRUE)。程序主要分四個(gè)模塊 :初始化模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、控制采集模塊和 USB 通信模塊。EP1IN 和 EP1OUT 使用獨(dú)立的 64字節(jié)緩沖區(qū)， FX2 固件可配置這些端點(diǎn)為 BULK、INTERRUPT 或 ISOCHRONOUS 傳輸方式，這兩個(gè)端點(diǎn)和 EP0 一樣只能被 固件訪問(wèn)。 ● 集成標(biāo)準(zhǔn) 8051 內(nèi)核，且具有下列增強(qiáng)特性： （ 1） 可以達(dá)到 48MHz 時(shí)鐘； （ 2） 每條指令占四個(gè)時(shí)鐘周期； （ 3） 兩個(gè) USARTs； （ 4） 三個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器； （ 5） 擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)； （ 6） 兩個(gè)數(shù)據(jù)指針。單片機(jī)先給 FX2的命令地址發(fā)命令，根據(jù)不同命令的要求再發(fā)送或讀出不同的數(shù)據(jù)。開(kāi)發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。 數(shù)據(jù)傳遞機(jī)制 被傳遞的數(shù)據(jù) 圖 28 USB 數(shù)據(jù)流 4. 對(duì)于高速設(shè)備允許數(shù)據(jù)包最大容量為 8， 16， 32或 64字節(jié)，對(duì)于低速設(shè)備只有 8 字節(jié)一種選擇； 5. 端點(diǎn)不能指定總線訪問(wèn)的頻率和占用總線的時(shí)間， USB系統(tǒng)軟件會(huì)USB 設(shè)備 Client SW 管理一個(gè)接口 USB System SW 管理設(shè)備 USB USB 幀格式 接口 的數(shù)據(jù) 事務(wù) 主機(jī)控制器 SIE 應(yīng)用 接口的集合 接口X USB 邏輯設(shè) 備 端點(diǎn)的集合 端點(diǎn)0 USB 總線接口 SIE 做出限制； 6. 具有數(shù)據(jù)傳輸保證，在必要時(shí)可以重試。而在低速模式時(shí)中可以使用不帶屏蔽或不是雙絞的線，但最長(zhǎng)不能超過(guò) 30m。像這樣的操作有：集線器端口的復(fù)位至少需 10ms 來(lái)完成。如果是這樣的話，設(shè)備必須支持 GetInterface(接口請(qǐng)求 )與 Set Interface(接口設(shè)置 )請(qǐng)求，來(lái)匯報(bào)及選擇指定的接口的設(shè)備選設(shè)置。最上層的功能由串行總線設(shè)備提供，比如鼠標(biāo)，或 ISDN 接口。 （ 12）設(shè)置描述符 對(duì)于支持該項(xiàng)行為的設(shè)備， USBDI允許升級(jí)設(shè) 備上的描述符或者增加新的描述符。 （ 2）通道狀態(tài)控制 USBD 通道 狀態(tài)由兩部份組成 標(biāo)準(zhǔn)通道 他們由 USBD 擁有和管理。 1. USBD 概況 USBD 的客戶直接命令設(shè)備或從通道直接輸入和輸出數(shù)據(jù)流。 總而言之，主機(jī)可提供如下的功能： 主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng) 在主機(jī)與設(shè)備之間的所有通信最終都是通過(guò) USB 的電纜進(jìn)行，然而，在上層的水 平層之間存在邏輯的主機(jī) 設(shè)備信息流。 總線邏輯拓樸結(jié)構(gòu)。物理拓樸結(jié)構(gòu)：描述 USB 系統(tǒng)中的各組成部分是如何連接起來(lái)的。設(shè)置信息包括 USB 帶寬分配，選擇設(shè)備的設(shè) 置信息等。 .異步數(shù)據(jù)傳輸 。很方便地就能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、高可靠性、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采 集，適用于對(duì)瞬態(tài)信號(hào)進(jìn)行采集和處理。電話、音頻、壓縮視頻 盡管 RS232 是一種十分成熟且應(yīng)用廣泛的通訊方式，但是隨著控制系統(tǒng)的 日益復(fù)雜，所要采集的量也會(huì)越來(lái)越多。驅(qū)動(dòng)程序以 WDM為模型，以 DDK為開(kāi)發(fā)工具，以 IRP為消息傳播載體，來(lái) 實(shí)現(xiàn)與 Windows系統(tǒng)底層核心機(jī)制相交互的功能。 1020kb/s 鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、游戲棒 低價(jià)格、熱插拔、易用性 中速 本文設(shè)計(jì)的基于 USB總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正是充分地利用 了 USB 總線的上述優(yōu)點(diǎn)，從而有效地解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的缺陷。 .同步數(shù)據(jù)傳輸 。主機(jī)要 在功能部件使用前對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。 圖中也標(biāo)出了一個(gè)復(fù)合設(shè)備。設(shè)備上對(duì)應(yīng)的接口是基于不同實(shí)現(xiàn)的。 USB 系統(tǒng)有三個(gè)主要組成部份 : 一個(gè)客戶不能直接訪問(wèn)設(shè)備的硬件。從客戶的觀點(diǎn)來(lái)看，與客戶進(jìn)行通信的 USBD 管理著所有連接著的 USB 設(shè)備。雖然通道的基本屬性不因通道的擁有者而改變，但在兩類不同客戶所擁有的通道之間還存在一定的差異： 另外接口的所有通道都能夠被重新設(shè)置或廢棄。接口當(dāng)前配置中的某一端口 (一個(gè)接口可能具有多個(gè)端口 )的通道句柄。接口的設(shè)置可使用缺省參數(shù)。中間層處理總線接口與不同端點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)路由端節(jié)點(diǎn)是數(shù) 據(jù)的終結(jié)提供處或使用處，它可被看作數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)接收端 (Sink) 這些備選設(shè)置會(huì)重定義相關(guān)端結(jié)點(diǎn)的數(shù)目或特性。許多請(qǐng)求費(fèi)時(shí)較多，像這樣的請(qǐng)求，該設(shè)備類應(yīng)定義一個(gè)方法而不是等待交換狀態(tài)信息階段的結(jié)束來(lái)表示該操作已經(jīng)完成。 USB信號(hào)線在高速模式下必須使用帶有屏蔽的雙絞線