本程序設(shè)計(jì)時(shí)，使用PDIUSBD12的端點(diǎn)1和端點(diǎn)2進(jìn)行上位計(jì)算機(jī)與巡更機(jī)MCU之間的命令和數(shù)據(jù)的傳輸。端點(diǎn)1和端點(diǎn)2設(shè)置成模式0，其中端點(diǎn)1進(jìn)行命令的傳輸和應(yīng)答，端點(diǎn)2用于數(shù)據(jù)的傳輸。端點(diǎn)1接收上位計(jì)算機(jī)發(fā)送過來的8字節(jié)的讀指令，指令正確回應(yīng)后，使用端點(diǎn)2返回讀成功數(shù)據(jù)。通信中所使用的端點(diǎn)情況如圖4所示（括號內(nèi)為使用的端點(diǎn)號）。
PDIUSBD12收到上位計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)包時(shí)，就以中斷的方式通知巡更機(jī)的MCU。固件程序工作過程如下：當(dāng)PDIUSBD12從USB收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，PDIUSBD12就會(huì)對MCU產(chǎn)生中斷請求，MCU立即響應(yīng)中斷。巡更機(jī)固件程序?qū)?shù)據(jù)包從PDIUSBD12內(nèi)部緩沖區(qū)移到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，
并清零PDIUSBD12的內(nèi)部緩沖區(qū)，以使之能接收新的數(shù)據(jù)包。在斷處理程序中，MCU判斷產(chǎn)生的中斷類型，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。其中斷程序流程如圖5所示。
2.2 巡更機(jī)驅(qū)動(dòng)程序
Windows98和Windows2000已經(jīng)為一些USB標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備提供了驅(qū)動(dòng)程序，巡更機(jī)目前還不是標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)外設(shè)，所以必須針對巡更機(jī)的特點(diǎn)來編寫驅(qū)動(dòng)程序。本設(shè)計(jì)中巡更機(jī)驅(qū)動(dòng)程序是通過Windows DDK來開發(fā)的，它是Microsoft公司提供的一個(gè)開發(fā)Windows驅(qū)動(dòng)程序的工具，DDK提供了編譯驅(qū)動(dòng)程序的環(huán)境。該巡更機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序是WDM類型的，采用VC++編程。
驅(qū)動(dòng)程序中對USB進(jìn)行操作的請求都應(yīng)調(diào)用系統(tǒng)例程，將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)URB結(jié)構(gòu)，即USB請求塊（USB Request Block），然后使用系統(tǒng)級的IRP將其提交。該驅(qū)動(dòng)程序由四個(gè)模塊組成：初始化模塊、即插即用管理模塊、電源管理模塊和I/O控制模塊。
①初始化模塊。DriverEntry為驅(qū)動(dòng)程序的入口處，通過它來執(zhí)行大量的初始化函數(shù)。
②即插即用管理模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)備的熱插拔和動(dòng)態(tài)配置。驅(qū)動(dòng)程序初始化完成后，接著對設(shè)備進(jìn)行初始化，這主要是通過即插即用（PnP）管理器調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序中的AddDevice和IRP_MJ_PNP兩個(gè)例程來完成的。當(dāng)驅(qū)動(dòng)程序從PnP管理器中收到IRP_MN_START_DEVICE請求時(shí)，驅(qū)動(dòng)程序啟動(dòng)設(shè)備，并且準(zhǔn)備好處理I/O操作。
③電源管理模塊負(fù)責(zé)設(shè)備的喚醒和掛起。電源管理器（powermanager）從整個(gè)系統(tǒng)的角度來管理電源，所有與電源相關(guān)的IRP都是由它發(fā)出的，它發(fā)出的請求包可以指定一種新的電源狀態(tài)以及查詢或更改一種狀態(tài)。支持電源管理的驅(qū)動(dòng)程序，在最大程序地幫助Windows合理地利用資源方面起著重要作用。值得注意的是，與電源相關(guān)的IRP必須在同步操作上有非常嚴(yán)格的要求。例如，任何時(shí)候在一個(gè)PDO（物理設(shè)備對象）中。只能有一個(gè)IRP_MN_QUERY_POWER或者IRP_MN_SET_POWER；電源IRP的處理要盡可能地快等。
④I/O控制模塊完成輸入輸出請求的大部分功能。設(shè)備的控制由設(shè)備控制例程（IRP_MJ_DEVICE_CONTROL）負(fù)責(zé)，主要是對設(shè)備進(jìn)行一些操作命令的發(fā)送或者標(biāo)志的讀取。數(shù)據(jù)讀寫主要由IRP_MJ_READ和IRP_MJ_WRITE兩個(gè)例程完成，只需在AddDevice中申請一個(gè)符號鏈接，并且在StartDevice中將此符號鏈接激活即可。
2.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
在Win32系統(tǒng)中，每一個(gè)設(shè)備對象都抽象為文件，此時(shí)的應(yīng)用程序只需通過幾條簡單的文件操作API函數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)與驅(qū)動(dòng)程序中某個(gè)設(shè)備的通信。在本設(shè)計(jì)中，應(yīng)用程序是該電子巡更系統(tǒng)的中心，采用Visual C++編程。其主要功能有：啟動(dòng)或關(guān)閉USB設(shè)備、檢查USB設(shè)備、設(shè)置巡更參數(shù)、從巡更機(jī)中讀取數(shù)據(jù)以及顯示、比較、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等。
結(jié)語
USB接口因其具有諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來為計(jì)算機(jī)外設(shè)的開發(fā)熱點(diǎn)，尤其是USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的推出，其傳輸速率可達(dá)480Mb/s，使其真正意義上成為了一種通用串行總線。而根據(jù)筆者的實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，Philips公司的PDIUSBD12是一種性能優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的USB接口器件，很適合投資少、周期短的開發(fā)項(xiàng)目，而且可以根據(jù)自己的實(shí)際情況靈活地選擇組件，相信其在各領(lǐng)域必有廣闊的應(yīng)用前景。
