【正文】 4．4[5]張毅剛，彭喜元，姜守達(dá)，喬立巖著．新編MCS一51單片機應(yīng)用設(shè)計．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003．7[6]胡漢才著．單片機原理及其接口技術(shù)．北京：清華大學(xué)出版社，1996[7]李朝青著．單片機原理及接口技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001[8]何立民編．MCS一51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計．第一版．北京：北京航航天大學(xué)出版社，1990．[9]李華主編．MCS一51系列單片機實用接口技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993．[10]徐愛卿等．單片微型計算機應(yīng)用和開發(fā)系統(tǒng)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993．[11]張念淮，江浩著．USB總線接口開發(fā)指南．北京：國防工業(yè)出版社，2001．[12]司利增著．汽車計算機控制．北京：人民交通出版社，2000．2[13]林田洋一著．汽車電子學(xué)．蔡瑞彬譯．北京：人民交通出版社，1998．58哈爾濱I’程人學(xué)碩士學(xué)位論文[14]馬．麥納爾東著，周開金譯．汽車電學(xué)知識．人民交通出版社，1986．12[15]呂揚，陳露晨，顧雪琳著．USB總線協(xié)議信息包分析，微型機與應(yīng)用．2002．1[16]徐有清，余勝生，周勝利著．通用串行總線設(shè)備接口的設(shè)計．電子計算機與外部設(shè)備，1998．5[17]譚浩強著．C程序設(shè)計．清華大學(xué)出版社，1991．7[18]肖玲妮，袁增貴著．Protel99 sE印刷電路板設(shè)計教程．北京：清華大學(xué)出版社，2003．8[19]2001．[2CBrkaer，Art．the Windows NT Device Driver Book．Second Edition．Prentice Hall，1999，ISBN0—130204315．[20]單片機原理及其應(yīng)用，張毅剛，彭喜元，附件A：汽車節(jié)能裝置控制器執(zhí)行機構(gòu)原理圖附件B：汽車節(jié)能控制器硬件系統(tǒng)圖附件C：汽車節(jié)能控制器軟件設(shè)計原理圖50。這個控件是微軟公司為了簡化Windows下應(yīng)用程序的編程而提供的ActiveX控件，非常的實用，使用起來也非常的方便。整個應(yīng)用程序包括兩個主要的模塊：RS一232串口通信和USB接口通信。4．PC機應(yīng)用程序的設(shè)計。使得整個程序結(jié)構(gòu)清晰、易于理解。對于USB設(shè)備和Pc機通信的程序調(diào)試中，不能使用單步調(diào)試的方法，使整個程序調(diào)試成功必須利用一些外部工具和軟件，這就是前面講到“Bus Hound”和“串口調(diào)試助手”兩個工具的協(xié)調(diào)運用。整個軟件程序?qū)崿F(xiàn)了A／D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計、RS一232串行通信程序的設(shè)計、USB接口固件程序的設(shè)計。整個系統(tǒng)擴展了看門狗電路、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、A／D轉(zhuǎn)換電路、控制電路、RS一232通信電路、USB接口通信電路。為了實現(xiàn)系統(tǒng)的高可靠性、高穩(wěn)定性和高抗干擾性，結(jié)合設(shè)計電路的經(jīng)驗，設(shè)計和制作了單片機控制器。本課題具體進行的工作如下所述：1．完成了汽車節(jié)能控制器的總體設(shè)計工作。如果在汽車上加裝該裝置，則此裝置恩能夠在汽車制動時儲存汽車的動能，并能夠把汽車動能轉(zhuǎn)換為儲氣桶內(nèi)的氣體壓力勢能和提供汽車制動力矩?，F(xiàn)今的汽車制動裝置在制動過程中損耗了汽車動能。并針對PDIUSBDl2芯片編寫了驅(qū)動程序?qū)嵗＞帉懞昧薎NF文件后，就可以安裝USB設(shè)備的驅(qū)動程序了。節(jié)可以是任意順序，但是一個節(jié)中行的順序有時候是重要的。INF文件含有安裝一個WDM設(shè)備驅(qū)動程序需要的所有必需的信息，INF文件是一個文本文件，它由節(jié)組成。4．6 USB設(shè)備驅(qū)動程序的安裝 如果總線驅(qū)動程序檢測到新的USB硬件、或者用戶使用控制面板中的“添加新硬件”向?qū)О惭b一個設(shè)備，驅(qū)動程序根據(jù)INF文件中的指令安裝。利用這兩種手段，有助于我們確定一方發(fā)送數(shù)據(jù)時另一方接收的數(shù)據(jù)是否正確。 而在本系統(tǒng)的硬件電路中，串口調(diào)試和Bus Hound這兩種手段配合使用，可以使USB通訊過程的調(diào)試更加容易。這些信息可以是幾個字符，或是某個變量或寄存器的值。但個人認(rèn)為，使用串口輔助調(diào)試過程，是一種經(jīng)濟有效的方法。另外，USB通訊是一個動態(tài)的過程，是不太好使用硬件仿真器來設(shè)置斷點調(diào)試的，因為每～次USB的傳輸過程，都有時效要求，等待時間過長，通訊過程也就中止了。從Devices中可以選擇要對哪些設(shè)備的數(shù)據(jù)進行捕獲，Settings中可以設(shè)置緩沖區(qū)的總長度和每個Phase數(shù)據(jù)長度的限制。Info階段則可以讓我們知道當(dāng)前處于USB協(xié)議的什么階段，它可以清晰地表示出是在GET DESCRIPTOR階段還是SET CONFIG階段。如界面所示，有三個部分的數(shù)據(jù)對調(diào)試來講比較有用，Phase可以讓調(diào)試者知道當(dāng)前處于什么階段，是控制命令發(fā)出、數(shù)據(jù)發(fā)出還是接收到數(shù)據(jù)。下面就介紹如何使用8usHound軟件來輔助調(diào)試。當(dāng)應(yīng)用Driver Works生成USB設(shè)備驅(qū)動程序框架時，會自動生成IRP—MJ—CREATE、IRP—MJ_CLOSE、IRP—MJ_READ、IRP_MJ_WRITE、IRP—MJ—DEVICE_CONTROL主功能代碼分別對應(yīng)的驅(qū)動程序例程Create、Close、Read、Write、Device Control框架。當(dāng)用DriverWorks生成USB設(shè)備驅(qū)動程序框架時，會自動產(chǎn)生下列電源管理例程：virtual NTSTATUS DefaultPower(Kirp1)：virtual NTSTATUS OnDevicePowerOp(KIrpI)：Virtual NTSTATUS OnDeviceSleep(KIrpI)：4．4．3分發(fā)例程的編程 分發(fā)例程用于處理來自Win32應(yīng)用程序的請求，它們處理打開、關(guān)閉、讀、寫和IOCTL請求。PNP管理器給每一個PNP設(shè)備所提出的資源要求(例如I／O端口、硬件中斷號IRQ等)進行適當(dāng)?shù)馁Y源分配。如動態(tài)插入USB設(shè)備，系統(tǒng)能自動識別它。用戶可從微機系統(tǒng)中添加和刪除設(shè)備。4．4．1即插即用(PNP)編程 即插即用(PNP)是硬件和軟件支持的組合，PNP需要獲得硬件設(shè)備、系統(tǒng)軟件和驅(qū)動程序的支持。完成以上步驟后，驅(qū)動程序框架輸入完畢，程序代碼由向?qū)ё詣由桑覀冎恍栳槍ψ约旱膶嶋H需求對程序作少量改動即可完成驅(qū)動程序的開發(fā)工作。(9)如需IOCTL接口等特殊功能，可以在這～步添加，否則進入最后一步。(7)如需創(chuàng)建注冊表項，可在這?步添加，否則可以進入下一步。(5)之后，可以輸入驅(qū)動程序類名和文件名。(4)接下來定義USB設(shè)備的終端，USB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)備必須支持End point O，所以只需要對設(shè)備的End point Endpoint2進行定義。(2)選擇驅(qū)動程序的類型為WDM。 在安裝完成后，進入visual C++6．0，可以看到在菜單中新增了“Drivet Wizard“菜單欄，這樣我們可以通過該向?qū)лp松完成簡單的功能驅(qū)動程序設(shè)計。Driver Works有一個很好的生成驅(qū)動程序的向?qū)river Wizard。PDIUSBDl2芯片有3個端點：端點0、端點l和端點2，在這篇文章中，設(shè)定端點0用于控制傳輸，端點l用于中斷傳輸．端點2用于批量傳輸。 Driver Works編寫USB驅(qū)動程序的具體實現(xiàn) 在編寫USB設(shè)備驅(qū)動程序之前，首先必須確定是否安裝了Windows2000WDM驅(qū)動程序及應(yīng)用程序?qū)嵗玫墓ぞ甙篤isualc十+6．0、windows2000 DDK和DriverStudio 2．7，依照這個順序安裝這些工具。 設(shè)備的每個配置中都含有一個或多個的接I：1，接口指出軟件怎樣訪問硬件。 一般而言，每個USB設(shè)備可以有～個或多個配置，如圖4．2所示。早在1995年，就已經(jīng)有微機帶有USB接口，但由于缺乏軟件和硬件設(shè)備的支持，這些微機的USB接口都閑置未用。然后選擇vc++6．0中的“Build with BUILD．EXE”進行編澤VdwLibs．dsw4．3 USB接口描述USB是英文“Universal Serial Bus”的縮寫，中文是“通用串行總線”，它是應(yīng)用在微機領(lǐng)域的新型接口技術(shù)。tICE工具。注意必須按照此順序安裝這些工具。一般用戶態(tài)程序使用Win32函數(shù)CreateFile0訪問設(shè)備驅(qū)動程序，打開設(shè)備文件旬柄后，就可以使用各個Win32例程(如ReadFile0，WriteFile0，DeviceIoControl0等)訪問設(shè)備文件，最后調(diào)用C]oseHandle0關(guān)閉設(shè)備驅(qū)動程序，完成硬件操作。然而大多數(shù)情況下，為充分利用和控制硬件資源，我們必須自己為硬件編寫最適合的設(shè)備驅(qū)動程序。 在設(shè)計驅(qū)動程序之前，必須為硬件設(shè)備選擇合適的驅(qū)動程序。通過設(shè)備驅(qū)動程序，多個進程可以同時使用這些資源，從而可以實現(xiàn)多進程并行。 設(shè)備驅(qū)動程序的作用是提供操作系統(tǒng)與硬件設(shè)備的接口，并最終支持用戶其應(yīng)用程序要求的信息流。 Windows操作系統(tǒng)進一步升級至Windows98以后，在Windows NT驅(qū)動模型的基礎(chǔ)上，增加了即插即用、電源管理等內(nèi)容后，微軟提出了新的驅(qū)動程序模型WDM，即Windows驅(qū)動程序模型。 進入Windows操作系統(tǒng)后，出于對操作系統(tǒng)穩(wěn)定性以及對硬件設(shè)備的保護，系統(tǒng)不再允許編程者直接與硬件設(shè)備打交道，這種對硬件設(shè)備資源的保護機制使對設(shè)備的訪問變得復(fù)雜起來。 在DOG操作系統(tǒng)中，由于允許編程者直接控制硬件設(shè)備，甚至可以由應(yīng)用程序直接操作硬件設(shè)備。PC機應(yīng)用程序的設(shè)計主要是處理串口通信和USB接口通信的應(yīng)用程序。3．6本章小結(jié) 本章講述了單片機軟件程序的設(shè)計、PC機應(yīng)用程序的設(shè)計。表3．4 MSCOMM控什屬性表實現(xiàn)PC機與單片機的串口通信比較通用的方法是使用MSCOMM控件進行編寫程序，它為應(yīng)用程序提供了通過串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法。如果應(yīng)用程序較小，這種方法可能更可取。(2)查詢方式。當(dāng)通信事件發(fā)生時，MSCOMM控件會觸發(fā)On Comm事件，調(diào)用者可以捕獲該事件，通過檢查其Comm Event屬性便可確認(rèn)發(fā)生的是哪種事件或錯誤，從而進行相應(yīng)的處理。MSCOMM控件可用于創(chuàng)建電話撥號程序、串KI通信程序和功能完備的終端程序。MSCOMM控件，是Microsoft為簡化Windows下串行通信編程而提供的ActiveX控件。尤其是Visual c++這種可視化面向?qū)ο蟮木幊汰h(huán)境中，可以真把串口看作一個對象，編程時只需簡單的設(shè)置，理解起來也很容易。Microsoft推出的ActiveX技術(shù)提供了另外一種實現(xiàn)串行通信的方法。目前在各種操作系統(tǒng)中，Microsoft的Windows較為常見，而且大多為Windows95／98等32位平臺。如果檢測到設(shè)備已經(jīng)配置好的信息，這是通過檢測BEPP flags．bits．configuration標(biāo)志是否等于l，如果等于l，則主程序可以執(zhí)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送操作。這些過程是很重要的，它確保了在MCU準(zhǔn)備好服務(wù)PDIUSBD 12之前，PDEUSBD不會進行操作。5．主循環(huán)MAINLOOP．C 主循環(huán)檢查事件標(biāo)志并進入對應(yīng)的子程序進行進一步的處理。在主循環(huán)中，當(dāng)建立包標(biāo)志為真時，利用controlHandleF0函數(shù)進入不同的標(biāo)準(zhǔn)請求處理函數(shù)。4．標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請求一CHAP一9．C 此部分代碼用于實現(xiàn)各種USB協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)請求。對應(yīng)的函數(shù)主要有：void D12 SetAddressEnable(unsigned char bAddress，unsigned char bEnabie)：VOid D12 SetEndpointEnable(unsigned char bEnable)：void D12 SetMode(unsigned char bConfig，unsigned char bClkDiv)：以上所有命令都是通過調(diào)用硬件提取層中的函數(shù)實現(xiàn)的，例如：／／讀取最后傳輸狀態(tài)Unsigned char D12一ReadLastTransactionStatus(unsignedchar bEndp){outportb(012_CO協(xié)tAND，Ox40+bEndp)：／／返回最后傳輸狀態(tài)returRinportb(D12 DATA)：)3．中斷服務(wù)程序～ISR．C 這部分代碼處理由PDlUSBD 12中斷，它將從PDIUSBD 12的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)據(jù)取回到CPU存儲器，并建立正確的事件標(biāo)志以通知主循環(huán)程序進行處理。下面是向PDIUSBDl2發(fā)送數(shù)據(jù)或命令的子程序：void outportb(uns[gned int Addr，unsigned char Data){*((unsigned char xdata豐)Addr)=Data：}下面的程序是從PDIUSBDl2器件讀取數(shù)據(jù)的子程序：Unsigned char inportb(unsignedint Addr){return$((uns