USB设备的Windows驱动与固件开发研究

“USB_驱动_固件开发.pdf” 这篇硕士学位论文深入探讨了USB（通用串行总线）系统的驱动程序和固件开发，作者张婧在微电子学与固体电子学专业指导下，由马佩军教授指导，完成于2007年。USB作为一种广泛应用的技术，可支持各种设备，如U盘、键盘和鼠标等。论文主要关注USB设备的Windows Driver Model (WDM)驱动程序和固件驱动程序的开发。 USB驱动程序是操作系统与USB设备间通信的关键，它使得系统能够识别并正确操作USB设备。论文中提到了DriverStudio这样的工具，它极大地提高了WDM驱动程序的开发效率。WDM驱动程序包括入口例程、即插即用、电源管理和WMIs（Windows Management Instrumentation）等功能的实现。这些功能确保了USB设备在系统中的无缝集成和高效运行。 USB数据传输方式是其高速性能的核心，论文详细分析了USB的枚举过程，这是设备连接到总线并被系统识别的过程。此外，USB协议的其他重要概念，如数据包结构和传输类型（控制、批量、中断和同步），也得到了详尽的阐述。 固件驱动程序是运行在USB设备内部微控制器上的程序，负责处理设备级的通信和控制。论文对比了前后台方式和基于uC/OS-II内核的固件驱动程序编程思想，后者被认为是一种更有效的方法。uC/OS-II是一个实时操作系统内核，适合用于开发USB固件驱动，因为它能优化CPU利用率并简化应用系统设计。 在理论研究的基础上，论文通过实践开发，利用DriverStudio等工具创建了WDM驱动程序和相应的应用程序，实现了通过驱动程序与USB设备的通信。这个过程突显了理论知识与实际开发的结合，为USB设备的系统级集成提供了完整的解决方案。 关键词：USB，WDM驱动，固件 这篇论文对USB设备驱动程序和固件开发的全面介绍，对于理解USB技术的工作原理以及如何开发相关驱动程序具有重要价值，对于IT专业人士和相关领域的学生尤其有参考意义。