Micro Framework USB Driver開發
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為Micro Framework開發USB驅動也有一段時間了,隨著開發的深入,對USB理解也漸漸清晰起來。
從系統架構上來說為Micro Framework開發USB驅動有三個層面的工作。一是針對
下面我針對這三個層面,詳細說一下我的開發工作。
一、USB驅動移植
這一步是最難的,特別是對USB沒有任何瞭解的人來說。Micro Farmework的USB開發介面如下(含HAL層和PAL層的介面,其中PAL層的程式碼已經提供,不需要任何程式設計)。
1
Determines whether there are currently interrupts pending for the USB port.
2、CPU_USB_Initialize Function
Initializes the client module at the driver layer.
3、CPU_USB_ProtectPins Function
Puts USB pins into a known state to prevent spurious inputs.
4
Enables a specified USB port to receive data.
5、CPU_USB_StartOutput Function
Begins sending output to a specified USB port.
6、CPU_USB_Uninitialize Function
Uninitializes (shuts down) USB communications at the driver layer.
7、USB_ClearEvent Function
Clears one or more USB events.
8、USB_Flush Function
Flushes the buffers associated with USB ports.
9、USB_GetEvent Function
Gets the state of a USB event.
10、USB_Initialize Function
Initializes the USB subsystem.
11、USB_Read Function
Reads a block of data from a USB port.
12、USB_SetEvent Function
Sets the state of a USB event.
13、USB_Uninitialize Function
Initializes the USB subsystem.
14、USB_Write Function
Writes a block of data to a USB port.
其實介面什麼樣都無所謂,關鍵是首先你要讓USB裝置能work,讓PC機能識別你的裝置,USB開發的里程碑有三個,一是讓PC機發現未知裝置,二是讓PC機識別USB裝置,三是正確安裝USB驅動(當然要能正常工作)。
1、第一步讓USB識別你的裝置,這一步可以說是最難,也可以說是最容易的一步,說它最難是因為這一步和硬體的正常工作非常相關,如果硬體工作不正常或USB介面有物理故障,這一步都很難通過,所以在開發USB驅動之前,一定確保硬體裝置的USB能正常工作(比如在linux或Wince環境下能正常工作)。說它容易是因為僅需要正確配置一兩個暫存器,不需要什麼程式設計就能實現這一步。這個過程不需要了解太多的USB相關知識,只需要精讀該晶片的英文技術文件即可。
2、第二步讓PC機識別你的USB裝置,這一步是最關鍵的一步,也是需要大量USB知識的一步。這一步僅需要實現USB的端點0(稱控制端點或預設端點)相關的功能即可。
如果沒有USB基礎的人,這一步必須要充電,必須要知道USB相關協議規範,否則你就會寸步難行。我這裡推薦一下兩個人的blog,一個是大名鼎鼎的USB研究專家圈圈,寫的關於USB的文章都非常透徹,相關連結(http://group.ednchina.com/93/240.aspx );另一個是蔡軍生的關於USB的文章,寫的也非常好,對開發很有幫助(http://blog.csdn.net/caimouse/archive/2007/03/24/1539835.aspx )。其次我推薦,如果大家有條件就要購買一本週立功編著的《USB 2.0與OTG規範及開發指南》,這可以說是一本USB2.0英文協議文件的翻譯版,不過翻譯的還不錯(網上也流傳了不少USB2.0中文協議文件,不過有些差強人意),可以相對比較準確地理解USB術語。對我來說,還是比較習慣讀書的,在電腦上看大篇大篇的技術文件很容易看了後面忘了前面的。
這一步其實就是PC機對USB裝置的盤查工作,有點類似公安局審犯人,如你是誰?什麼背景?有什麼能力等等。其中最關鍵的要問到USB裝置的PID和VID,問到這一個才能安裝相對應的驅動程式,當然獲得相關的介面和端點配置也是非常重要的。詳細的資訊互動,這一步我就不多說了,協議上都說的非常清楚。這一步要說一點,就是設定地址這個環節最容易出錯,PC機分配的地址收到後,一定要等返回相關ACK響應後,再修改裝置的USB裝置地址,否則很容易出問題。
這裡推薦一下北航frank的文章《USB專案技術報告》,這個環節寫的很清楚。
此外如果你手邊有USB協議分析儀,那麼你真是一個非常幸福的人,這一步就需要這個東東(我不太幸運,我是在調通USB驅動之後,才有的USB協議分析儀),Bus Hound工具雖然好用,但是在這一步卻幫不上忙,它是要識別USB裝置後才能正常監控USB資料流的,這對第三步的工作非常有幫助。
(USB通訊過程一目瞭然,你會發現USB協議分析儀原來這麼強大)。
注:Micro Framework的PAL層已實現相關通訊互動的指令,你僅需要把USB通道打通即可,此外不要拘泥於MF porting kit中的USB驅動示例,要根據需要大膽一些調整相關邏輯。具體的要求請參見我以前的文章《MF Porting之USB驅動開發》http://blog.csdn.net/yefanqiu/archive/2009/01/04/3697445.aspx
第三步,安裝驅動,如果第二步正確完成,PC機就會要求你安裝USB驅動了。
二、PC USB驅動開發
Micro Framework的Porting kit開發包中已經提供了MF 裝置的USB驅動原始碼(MFUSB_PortingKitSample),你僅需要修改一下Inf檔案(主要修改相關的PID和VID,記住PID和VID僅是裝置和相關驅動關聯用的,除此之外沒有其它任何用處),此外需要安裝Windows DDK開發包,用來編譯該驅動程式。相關說明如下:
To compile the USB drivers you must
1) install the DDK
2) open a command window for building (build environment must be initialized for that cmd window by calling setenv.cmd on the appropriate client directory)
3) build with the script build_usb_drivers in %SPOCLIENT%/Tools/scripts directory
usage: build_usb_drivers.cmd DDK_INSTALLDIR
example: build_usb_drivers.cmd c:/WINDDK/6001.18001
Output directories are under the drivers' source tree. Please move the sys files in the corresponding sub-directories in the inf folder before installing.
NOTE: the build_usb_drivers script will only build the MFUSB_PortingKitSample driver. The MFUSB_DualInterface_PortingKitSample driver is the same
as the previous one but can handle 4 endpoints instead of two and allows debugging over USB the first pair of endpoints while reading/writing
on the other pair.
由於MF裝置僅支援3個端點(0,1,2),所以要擴充套件功能或增加端點,就需要你修改此程式的相關原始碼了(當然MF裝置的USB驅動你也要相應地修改)。
三、USB應用程式開發
很多網上的此類程式大部分都是基於VC的,幾乎找不到C#相關的原始碼,即使有也發現文不對題,根本實現不了和裝置的直接通訊,網上有一個ICSharpCode.USBlib的庫可以在C#中引用,據說功能還很強大,不過我在Vista和XP上好像沒有測試成功,列舉USB裝置時老出現異常。
幸好MFDeploy程式(MF SDK中的部署工具)是用C#開發的,所以深入研究該程式後,終於從中提取出一個USB讀寫類(MFDeploy程式太複雜了,我研究了好長時間才粗略理清相關邏輯脈絡),終於很方便的用C#操作USB裝置了。
相關介面:
public interface IControllerLocal : IController
{
Stream OpenPort();
}
public interface IController
{
void ClosePort();
bool SendData(byte[] buf);
int Available { get; }
int ReadData(byte[] buf, int offset, int count);
void Start();
void Stop();
bool IsPortConnected { get; }
DateTime LastActivity { get; }
}
public interface IControllerHostLocal
{
Stream OpenConnection();
}
應用程式碼:
using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using System.Collections;
using System.Threading;
using Microsoft.SPOT.Debugger;
namespace USBTest
{
public partial class frmMain : Form
{
UsbEngine usb =null;
ArrayList pds=null;
private Thread m_ReadThread;
public frmMain()
{
InitializeComponent();
btnSend.Enabled = false;
btnUpdata_Click(null, null);
}
private void btnUpdata_Click(object sender, EventArgs e)
{
pds = UsbEngine.Enumerate();
cmbUSBList.Items.Clear();
foreach (PortDefinition pd in pds)
{
cmbUSBList.Items.Add(pd.DisplayName);
}
if (cmbUSBList.Items.Count > 0 )cmbUSBList.SelectedIndex = 0;
else btnSend.Enabled = false;
}
private void cmbUSBList_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
{
if (usb != null)
{
btnSend.Enabled = false;
usb.Dispose();
}
btnSend.Enabled = true;
usb = new UsbEngine((PortDefinition)pds[cmbUSBList.SelectedIndex]);
usb.Start();
m_ReadThread = new Thread(new ThreadStart(this.ReadDataThread));
m_ReadThread.IsBackground = true;
m_ReadThread.Start();
}
private void ReadDataThread()
{
byte[] bytData = new byte[1024];
while (btnSend.Enabled)
{
try
{
if (usb.Available> 0)
{
int intRet = usb.ReadData(bytData, 0, usb.Available);
MethodInvoker method = delegate
{
string strData = "";
for (int i = 0; i < intRet; i++)
{
strData += bytData[i].ToString("X2") + " ";
}
txtRead.Text += strData;
};
this.txtRead.Invoke(method);
}
Thread.Sleep(100);
}
catch { }
}
}
private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (usb == null || txtSend.Text.Length == 0 ) return;
try
{
string[] strData = txtSend.Text.Split(new char[] { ' ' });
byte[] bytData = new byte[strData.Length];
for (int i = 0; i < bytData.Length; i++)
{
bytData[i] = (byte)Convert.ToInt32(strData[i], 16);
}
usb.SendData(bytData);
}
catch(Exception ex)
{
txtRead.Text = "Send Error:" + ex.Message.ToString();
}
}
private void frmMain_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
{
if (usb == null) return;
btnSend.Enabled = false;
usb.Stop();
}
}
}
現在很多USB裝置都是免驅的了,就是實現了HID封裝,藉助該通道和USB裝置通訊。我對該技術非常感興趣,有時間可以深入研究一下。有此類經驗的朋友也希望能分享一下。
還有一個值得高興的事,Micro Framework美國微軟研發團隊終於向我們開放了TinyCLR原始碼,這是一個非常值得紀念的開始,意味著我們中國的MF團隊又向美國的MF開發團隊走近了一步,期待我們能在MF上走的更遠。正如Lorenzo所說:We are very excited about this opportunity and we are confident that it will have a huge impact on our business. This could be the beginning of a great collaboration.
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以此類推,我們支援6級標題。有助於使用TOC
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.
// An highlighted block var foo = 'bar';
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- 專案
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- 專案
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- 完成任務
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一個簡單的表格是這麼建立的:
專案 | Value |
---|---|
電腦 | $1600 |
手機 | $12 |
導管 | $1 |
設定內容居中、居左、居右
使用:---------:
居中
使用:----------
居左
使用----------:
居右
第一列 | 第二列 | 第三列 |
---|---|---|
第一列文字居中 | 第二列文字居右 | 第三列文字居左 |
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你可以找到更多關於的資訊 LaTeX 數學表示式here.
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gantt
dateFormat YYYY-MM-DD
title Adding GANTT diagram functionality to mermaid
section 現有任務
已完成 :done, des1, 2014-01-06,2014-01-08
進行中 :active, des2, 2014-01-09, 3d
計劃一 : des3, after des2, 5d
計劃二 : des4, after des3, 5d
- 關於 甘特圖 語法,參考 這兒,
UML 圖表
可以使用UML圖表進行渲染。 Mermaid. 例如下面產生的一個序列圖::
這將產生一個流程圖。:
- 關於 Mermaid 語法,參考 這兒,
FLowchart流程圖
我們依舊會支援flowchart的流程圖:
- 關於 Flowchart流程圖 語法,參考 這兒.
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