使用WDK在Visual C++中开发USB HID通信程序实战
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更新于2024-08-08
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"使用WDK在VisualC++下开发USBHID通信程序的实践和方法"
在USB设备的开发中,HID(Human Interface Device)类设备由于其无需额外驱动、使用操作系统内置驱动的优势,成为了开发者的选择。尤其是在Windows 98以上的系统中,通过Windows API函数可以直接与HID设备进行数据交互,简化了驱动程序的开发工作。本文重点探讨了在VisualC++环境下,利用Windows Driver Kit (WDK) 开发USB HID设备通信程序的详细过程。
首先,HID设备通信程序的开发分为两部分:设备固件的编写和PC端通信程序的开发。这里主要关注的是PC端的开发。在Windows操作系统中,开发HID通信程序的关键是调用API函数,这些函数通过已有的HID驱动来与设备进行通信。
开发流程主要包括以下几个步骤:
1. **设备枚举**:使用`SetupDiGetClassDevs`函数获取设备的设备信息集,这一步是为了找到系统中的所有HID设备。
2. **设备选择**:通过`SetupDiEnumDeviceInterfaces`函数枚举设备接口,选定特定的HID设备。
3. **获取设备属性**:使用`SetupDiGetDeviceInterfaceDetail`函数获取设备接口详细信息,包括设备的物理地址。
4. **打开设备**:调用`CreateFile`函数打开设备,获取一个设备句柄,用于后续的数据传输。
5. **创建设备上下文**:调用`HidD_GetPreparsedData`函数获取设备的预解析数据,这是理解设备报告描述符的关键。
6. **设备报告处理**:根据预解析数据解析和构建设备报告,可以使用`HidP_GetCaps`获取设备的能力,`HidP_GetValueCaps`获取值能力报告,以及`HidP_GetButtonCaps`获取按钮能力报告。
7. **读写操作**:通过`DeviceIoControl`函数执行读写操作,发送或接收数据。例如,使用`HidP_SetValue`和`HidP_GetValue`设置或读取设备的值字段,`HidP_SetButton`和`HidP_GetButton`处理按钮事件。
8. **关闭设备**:完成通信后,调用`CloseHandle`函数关闭设备句柄,释放资源。
在实际开发中,需要注意以下几点:
- 设备的报告描述符必须正确无误,否则会影响通信。
- 对于USB 3.0设备,可能需要额外的处理,因为它的速度更快,需要更精确的时间管理和数据包处理。
- 错误处理是必不可少的,要确保程序在设备未连接或出现其他问题时能够优雅地处理异常。
WDK提供了丰富的函数和结构体,使得开发者能方便地实现对HID设备的控制。这种方法已经在实践中被证明是有效的,对于任何希望在Windows环境下开发USB HID设备通信程序的开发者来说,具有广泛的指导价值。通过遵循这些步骤和注意事项,可以有效地降低开发难度,提高开发效率。
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