基于Windows CE的EZ-USB设备驱动程序的设计与实现

论文摘要

EZ-USB FX2是美国Cypress公司开发的一款带USB接口的单片机。该设备被广泛应用于数字多媒体,数据采集,医疗卫生等领域。随着科技的发展,医学影像技术逐渐成为现代医学诊断中不可或缺的手段。医学影像处理系统使用一个USB设备来采集图像,该设备通过USB总线来传送图像信息,该USB设备采用的主要控制芯片就是Cypress公司开发的EZ-USB FX2。本课题的主要目的就是设计和实现EZ-USB FX2在Windows CE操作系统下的设备驱动程序,使运行于PC Windows的医学影像处理系统能够移植到Windows CE上,奠定跨平台的基础。该驱动程序的设计基于运行Windows CE的EBOX-II硬件平台,并使用Platform Builder 5.0作为操作系统创建平台,以C语言进行开发。分析了Windows CE操作系统特点,根据本文需要定制并裁剪出合适的Windows CE操作系统映像,为EZ-USB设备驱动提供开发环境。针对Windows CE的驱动模型,以软件工程的思想为指导,对所研究的内容进行分析,设计了EZ-USB FX2设备驱动程序的实现方案。该驱动实现了流接口函数,为设备驱动实现了基于文件系统的接口,使应用程序可以把驱动作为文件来进行访问。实现了USB总线驱动模块提供的回调函数,能够完成设备驱动的安装、加载和卸载操作。实现了获取各类描述符的相关操作,并可以对设备进行相关的配置。实现了管道建立与数据传输的相关功能。分析了EZ-USB FX2的内存布局,实现了固件下载功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 WINDOWS EMBEDDED 概述
• 1.2 USB 的发展与现状
• 1.3 课题背景
• 1.4 论文结构
• 2 EZ-USB 设备驱动实现基础
• 2.1 USB 协议概述
• 2.1.1 USB 系统简介
• 2.1.2 USB 系统实现视图
• 2.1.3 USB 通信流
• 2.1.4 USB 封包
• 2.1.5 传输类型
• 2.1.6 描述符
• 2.1.7 设备请求
• 2.1.8 USB 设备列举
• 2.2 EZUSB FX2 单片机
• 2.2.1 设备简介
• 2.2.2 FX2 的结构和特性
• 2.2.3 启动方式和重列举
• 2.2.4 程序/数据存储器
• 2.2.5 端点缓冲区
• 2.2.6 外部FIFO 接口
• 2.3 WINDOWS CE 操作系统
• 2.3.1 系统架构
• 2.3.2 Windows CE 系统创建
• 2.3.3 Windows CE 驱动模型
• 2.3.4 设备管理器
• 2.3.5 设备驱动的加载
• 3 设备驱动的设计
• 3.1 WINDOWS CE 中USB 设备驱动框架
• 3.2 设备对象
• 3.3 安装设备驱动
• 3.4 设备的连接
• 3.5 访问设备
• 4 设备驱动的实现
• 4.1 流接口
• 4.2 USB 回调函数
• 4.2.1 USBInstallDriver
• 4.2.2 USBDevieceAttach
• 4.2.3 USBUnInstallDriver
• 4.3 IO 控制码
• 4.3.1 标准设备请求IO 控制
• 4.3.2 辅助类IO 控制
• 4.3.3 数据传输IOCTL
• 4.3.4 EZ-USB 专用IOCTL，固件下载
• 5 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 技术展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录