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基于Windows CE操作系统下USB设备驱动程序研究与开发

2020-11-30阅读(230)

基于Windows CE操作系统下USB设备驱动程序研究与开发

论文摘要

Windows CE操作系统是微软针对嵌入式领域开发的一个全新的操作系统,具备抢占式多任务功能以及强大的通信能力,广泛应用在信息设备、移动设备、电子产品以及嵌入式应用等非PC领域。随着计算机技术、网络技术和多媒体通信技术的发展,以及PDA、信息家电、机顶盒等为代表的嵌入式系统应用的广泛发展,嵌入式系统已经越来越走近普通人的生活,随之而来的,就是对嵌入式软、硬件设计的广泛需要。本课题所涉及的研究方向是探索在Windows CE 5.0嵌入式操作系统下进行USB总线设备驱动程序开发相关原理。USB总线已经成为微机与功能繁多的外部设备连接的重要标准手段,所以以Windows CE 5.0为操作系统的嵌入式产品具备对USB总线的支持将能连接更多的具有USB总线接口形式的功能设备,扩大产品的应用领域,成为该产品的一个突出竞争优势。因此本课题的研究内容具有很大的理论意义以及实际应用价值。在研究过程中,由于在嵌入式系统下开发USB总线驱动的相关成果资料较少,本课题横向类比了相关领域如Windows,Linux系统下USB总线设备驱动程序开发的各类成熟和较成熟思想,结合Windows CE操作系统下开发相关的各种中英文资料,并分析该操作系统自带的各种驱动源代码示例,从而提出以流驱动模式为策略的框架下具体开发该类总线设备驱动程序的流程。分析Windows CE操作系统对于USB总线的支持,并结合在ARMSYS2410嵌入式开发板上关于Webeye 2000的USB摄像头的开发步骤,详细阐述了WindowsCE下USB摄像头驱动程序开发的策略,并根据该策略开发出USB总线实验设备的驱动程序,这是本课题的主体部分。由于针对的应用领域不同,相对于成熟的如Windows,Linux等大型操作系统,Windows CE嵌入式系统中设备驱动程序开发机制较为精简,可以根据不同的功能设备灵活的实现二者的通信。本文所总结的驱动开发策略是流驱动的形式,可以运用于产生流式数据的设备或者与这种方式相关相近的设备驱动程序开发中。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题背景与意义
  • 1.2 项目目标
  • 1.3 论文组织
  • 1.4 本章小结
  • 第二章 嵌入式系统整体框架分析
  • 2.1 硬件开发平台
  • 2.1.1 微处理器
  • 2.1.2 存储器
  • 2.1.2.1 NANDFlash存储器
  • 2.1.2.2 SDRAM存储器
  • 2.1.2.3 NORFlash存储器
  • 2.1.3 USB接口
  • 2.1.4 UART异步串行通信口
  • 2.1.5 触摸屏
  • 2.1.6 系统电源
  • 2.2 操作系统概述
  • 2.2.1 Windows CE操作系统核心特性
  • 2.2.2 Windows CE应用系统基础设施
  • 2.2.3 Windows CE嵌入式系统
  • 2.3 Windows CE操作系统结构分析
  • 2.3.1 Windows CE系统注册表
  • 2.3.2 设备管理器
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 WINDOWS CE操作系统下USB总线驱动概述
  • 3.1 开发环境
  • 3.2 USB总线协议的相关技术分析
  • 3.2.1 USB总线的传输类型
  • 3.2.2 USB总线的描述符
  • 3.2.3 USB设备请求
  • 3.2.4 USB设备的枚举
  • 3.3 Windows CE操作系统下USB总线驱动开发分析
  • 3.3.1 流接口设备驱动架构
  • 3.3.2 流接口设备驱动程序的实现
  • 3.3.3 Windows CE操作系统下USB系统软件组成
  • 3.4 本章小节
  • 第四章 USB设备驱动的主要程序模块设计
  • 4.1 USB设备驱动的实现
  • 4.1.1 获得USB设备的必要信息
  • 4.1.2 USB设备驱动的注册表设置及加载
  • 4.1.3 驱动程序各模块的执行流程
  • 4.1.4 USB设备驱动程序的主要结构体
  • 4.1.5 Windows CE下USB接口的枚举和保存
  • 4.2 USB设备主要函数模块的设计
  • 4.2.1 USB总线协议栈入口函数的实现
  • 4.2.1.1 入口函数USBInstallDriver的设计实现
  • 4.2.1.2 USBDeviceAttach（）函数的设计实现
  • 4.2.1.3 消息回调函数USBDeviceNotification的设计实现
  • 4.2.1.4 入口函数USBUninstallDriver的设计实现
  • IoControl的设计实现'>4.2.2 流接口函数CAMIoControl的设计实现
  • 4.2.3 实时传输函数IssueIsochTransfer的设计实现
  • 4.2.4 设置视频接口函数SetStreamInterface的设计实现
  • 4.2.5 读取图像函数Ov51xReadOneFrame的设计实现
  • 4.3 USB总线驱动测试
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 本论文研究总结
  • 5.2 前景展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻硕期间取得的研究成果

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