PC软件与USB之间数据交换的过程.doc

PC软件与USB之间数据交换的过程 在与网友交流D12开发心得时，发现有些网友对与PC应用软件与单片机之间数据交换的过程有些困惑，不明白PC应用软件是怎么将数据发给单片机以及单片机是怎样通过D12将数据传给PC应用软件的。在此，谈谈个人对这一过程的理解，希望对大家有些帮助。 用户开发的USB设备一般不是windows开发的标准设备，而在VC软件中要对一个设备进行操作，必须先用CreateFile函数打开设备才能对其进行读写操作。当我们采用driverstudio开发驱动时，框架会产生一个OpenByInterface函数，它将CreateFile函数封装在了里面，其原型如下：HANDLE OpenByInterface( GUID* pClassGuid, / points to the GUID that identifies the interface classDWORD instance, / specifies which instance of the enumerated devices to open PDWORD pError / address of variable to receive error status )当我需要打开一个USB设备时只需要知道该设备的Guid就行了。这个所谓的Guid就是windows里面唯一标记硬件设备的标志，可由driverstudio自动产生，不需要人工干预。在打开设备以后，我们就可以调用读写函数对设备进行读写了。VC中与驱动交流的函数主要是DeviceIoControl函数。该函数定义如下：BOOL DeviceIoControl( HANDLE hDevice, / handle to device，设备句柄 DWORD dwIoControlCode, / operation，IOCTL操作码 LPVOID lpInBuffer, / input data buffer，输入数据缓冲/区 DWORD nInBufferSize, / size of input data buffer，输入/数据缓冲区大小 LPVOID lpOutBuffer, / output data buffer，输出数据缓冲/区DWORD nOutBufferSize, / size of output data buffer，输出/数据缓冲区大小 LPDWORD lpBytesReturned, / byte count，通讯字节计数 LPOVERLAPPED lpOverlapped / overlapped information，异步通讯/信息);参数中的dwIoControlCode对应着驱动中定义的IOCTL操作码。该操作码唯一定义了驱动的各项操作，比如读写端点1，读写端点2等。其他参数请参考msdn。利用上述函数，分别编写VC中读写各端点的函数。在本人提供的应用程序实例里定义了以下几个函数：DWORD CTestDevice:Endpoint1ReadPipes(UINT Length, void *pBuffer)DWORD CTestDevice:Endpoint1WritePipes(UINT Length, void *pBuffer)DWORD CTestDevice:ReadBulkPipes(UINT Length,void* pBuffer,DWORD* dwBytesTransferred)DWORD CTestDevice:WriteBulkPipes(UINT Length,void* pBuffer,DWORD* dwBytesTransferred) 在程序中，定义一个CTestDevice类，然后调用上面的函数即实现了对4个D12端点的同步读写操作。由于异步读写需要更深层次的驱动的知识，所以不做探讨。 当PC应用软件希望发送数据给单片机时，只需调用Endpoint1WritePipes或者WriteBulkPipes（针对不同端点，下同）函数，剩下的USB底层数据传送则交给了驱动与D12。当数据传送过来后，D12便触发中断，单片机在查询了中断寄存器后便知道PC通过哪个端点发送数据过来，随后读出该端点缓冲区的数据，进行操作。 当单片机需要发送数据给PC应用软件时，只要调用D12_WriteEndpoint函数即可将数据通过D12传送到PC端。那么PC应用软件怎么知道数据已经过来了呢？在同步数据读写方式下，PC应用软件一般采用查询的方式。大家可以看到DeviceIoControl函数中定义了输出缓冲区和输入缓冲区。PC应用软件在得到单片机发送过来的数据前，一直查询输入缓冲区的数据有没变化。一旦数据有变化，表明单片机已经发送数据过来，然后读出缓冲区的数据进行操作。当然这有个很大的缺点，就是PC应用软件进行查询时，就不能再做别的事情了，线程被阻塞。这个可以通过多线程的方式解决。 当采用异步读写的时候，就可以避