基于ISP1581的USB数据采集系统的实现

基于ISP1581的USB数据采集系统的实现

(5)硬件接口访问程序：硬件接口程序负责完成DSP对ISP1581的读写操作，它是整个固件程序中最底层也是使用最频繁的部分，在这里主要定义了2种类型的函数：ISP1581常用寄存器访问函数和数据端口寄存器访问函数。

　　常用寄存器访问函数：

　　void outport(unsigned int *reg_addr, unsigned short value)；

　　unsigned short inport(unsigned int *reg_addr)；

　　数据端口寄存器访问函数：

　　void write_ep(unsigned short *addr, unsigned short size)；

　　unsigned short read_ep(unsigned short *addr)；

　　write_ep为写端点发送缓冲区函数，其中参数*addr为指向待发送缓冲区的起始地址指针，参数size为要发送数据的字节数；read_ep为读端点接收缓冲区函数，参数含义与write_ep函数相同，返回值为接收数据的字节数。

　　2.2 驱动程序开发

　　Windows环境下驱动程序有3种模型：VxD模型、KMD模型、WDM模型。WDM模型是微软力推的全新驱动程序模型，现在主流的操作系统都是采用基于WDM模型的驱动程序，因此本采集系统也采用WDM驱动程序模型来开发USB设备的驱动程序[6]。

　　对于USB设备，其WDM驱动程序分为USB底层（总线）驱动程序和USB功能（设备）驱动程序。USB底层驱动程序由操作系统提供，负责与实际的硬件打交道，实现底层通信。USB功能驱动程序由设备开发者编写，不对实际的硬件进行操作，而是通过向USB底层驱动程序发送包含请求块URB（USB Request Block）的IRP，以实现对USB设备信息的发送和接收。

　　目前，WDM驱动程序开发工具有3种：Microsoft公司的DDK、Numega公司的DriverStudio和Jungo公司的WinDriver。其中，DDK的开发难度较大，开发者需要对整个体系结构和WDM规范有很好的理解和把握，还要熟悉上千个DDK函数的功能和使用场合，且测试流程繁琐；DriverStudio的开发难度低一些，它将DDK函数按照逻辑功能进行组织，把很多常用功能封装成类，建立了一个基于C++语言的面向对象的编程环境，开发者面对的不再是上千个复杂凌乱的DDK函数，而是逻辑清晰的类库；WinDriver的开发几乎没有难度，开发者所编写的只是定制和调用它提供的通用驱动，开发周期较短，特别适合于驱动程序初学者使用。

　　利用WinDriver开发设备驱动程序，有2种方法：(1)用Wizard自动生成驱动程序的框架代码，根据实际要求修改代码，加入定制的功能，再在用户态执行和调试代码，并将性能要求苛刻的部分插入到核心态，从而完成整个驱动程序的编写。在使用这种方法时，WinDriver已经完成了驱动程序编写的大部分工作，减少了工作量，使编写驱动成为相对较简单。但此方法生成的设备驱动程序，其通用性和可移植性较差；(2)完全用WinDriver提供的API函数来写驱动程序。这样要比修改由Wizard生成的框架代码灵活得多，并且编写的程序更简短。但这要求开发者熟悉驱动程序的框架，能熟练运用WinDriver API函数。

　　为了缩短开发周期，在实际应用中选用了第1种方法生成驱动程序。具体步骤如下：

　　(1) 启动Driver Wizard，检测连接的USB设备，生成inf文件，这个inf文件和WinDriver包含的windrvr6.sys一起，就是新开发USB设备的驱动程序。

　　(2) 点击Next按钮，进入资源列表窗口，窗口中显示了管道（Pipe）的一些基本信息。此窗口还可以用于对外设进行读写，测试硬件资源的正确性，窗口中的Log部分即为测试结果。

　　(3) 点击Next按钮，进入代码生成窗口，在窗口中选择生成C语言代码。之后Driver Wizard将自动生成针对ISP1581的样本程序和工程文件(包括代码文件、说明文件以及适用于VC++编译器的项目文件)。

　　(4)重新安装这个USB设备的驱动程序,利用DriverWizard生成的文件，就可开发应用程序了。