基于WinUSB实现的嵌入式USB免驱设备通信方式_qt使用winusb做usb上位机

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基于基于WinUSB实现的嵌入式实现的嵌入式USB免驱设备通信方式免驱设备通信方式

为了简化USB设备的开发和接入到PC系统，微软开发了WinUSB，可以将Winusb.sys作为设备功能驱动程序安

装，并提供WinUSB API供应用程序访问设备。一直以来，除了USB HID设备，其他类型的设备在WINDOWS环

境下需要安装驱动程序才能工作。要实现USB设备免驱，就只能使用HID设备。而HID设备传输速度慢，在有些

场合必须使用Bulk类型进行批量传输时，就必须使用第三方驱动，或者自己开发一个驱动，使得项目开发非常

麻烦。现在好了，自从微软推出了WinUSB，在微软的操作系统上实现简单的Bulk类型批量传输也变得非常的方

便快捷，在研发过程当中或者一些对于差异化要求不高的场合，是非

　　为了简化USB设备的开发和接入到PC系统，微软开发了WinUSB，可以将Winusb.sys作为设备功能驱动程序安装，并提

供WinUSB API供应用程序访问设备。一直以来，除了USB HID设备，其他类型的设备在WINDOWS环境下需要安装驱动程序

才能工作。要实现USB设备免驱，就只能使用HID设备。而HID设备传输速度慢，在有些场合必须使用Bulk类型进行批量传输

时，就必须使用第三方驱动，或者自己开发一个驱动，使得项目开发非常麻烦。现在好了，自从微软推出了WinUSB，在微软

的操作系统上实现简单的Bulk类型批量传输也变得非常的方便快捷，在研发过程当中或者一些对于差异化要求不高的场合，是

非常适用且容易实现的。本文致力于实现一个简单的WinUSB通信系统，以满足此类需求。

　　如何让嵌入式设备枚举成WinUSB设备

　　系统通过USB描述符来确定以何种USB Class类型来工作。如果希望WINDOWS能够将嵌入式设备识别为WinUSB设备，

则其描述符至少应当包含以下字段：

　　1、支持 OS 字符串描述符：

　　为了让 USB 驱动程序堆栈了解设备支持扩展的特征描述符，设备必须定义存储在字符串索引 0xEE 处的 OS 字符串描述

符。在枚举过程中，驱动程序堆栈查询字符串描述符。如果存在描述符，驱动程序堆栈会假定设备包含一个或多个 OS 特征描

述符和检索这些特征描述符所需要的数据。检索的字符串描述符具有 bMS_VendorCode 字段值。该值为1表示USB驱动程序

堆栈必须用来检索扩展特征描述符的供应商代码。

　　#define bMS_VendorCode ( 0x01 )

　　// "MSFT100" : index : 0xEE : langId : 0x0000const U8 OS_StringDescritpor[ ] =

　　{ 0x12, 0x03, 'M', 0, 'S', 0, 'F', 0, 'T', 0, '1', 0, '0', 0, '0', 0, bMS_VendorCode, 0 };2、设置兼容ID特征描述符：

　　const U8 WINUSB_ExtendedCompatId_Descritpor[ ] ={

　　0x28, 0x00, 0x00, 0x00, // dwLength

　　0x00, 0x01, // bcdVersion

　　0x04, 0x00, // wIndex

　　0x01, // bCount

　　0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // Reserved[7]

　　0x00, // bFirstInterfaceNumber

　　0x01, // RESERVED ( 0x01 )

　　'W', 'I', 'N', 'U', 'S', 'B', 0x00, 0x00, // compactiableID[8]

　　0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // subCompactiableID[8]

　　0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 // Reserved[6]

　　};

　　注：WinUSB还支持复合设备，对于单一传输类型简系统，我们忽略复合设备的要求即可。compatibleID字段必须指定

"WINUSB" 作为字段值。其他可以根据需求更改。

　　3、注册设备接口 GUID描述符：

　　该描述符用于区分不同的WinUSB设备。

　　const U8 WINUSB_ExtendedProperty_InterfaceGUID_Descritpor[ ] ={

　　0x8E, 0x00, 0x00, 0x00, // dwTotalSize = Header + All sections0x00, 0x01, // bcdVersion

　　0x05, 0x00, // wIndex

　　0x01, 0x00, // wCount

　　0x84, 0x00, 0x00, 0x00, // dwSize -- this section0x01, 0x00, 0x00, 0x00, // dwPropertyDataType0x28, 0x00,//

wPropertyNameLength 'D',0,'e',0,'v',0,'i',0,'c',0,'e',0,'I',0,'n',0x00,'t',0,'e',0,'r',0,'f',0,'a',0,'c',0,'e',0, 'G',0,'U',0,'I',0,'D',0,0,0,0x4E,

0x00, 0x00, 0x00, // dwPropertyDataLength : 78 Bytes = 0x0000004E'{',0,'1',0,'2',0,'3',0,'4',0, '5',0,'6',0,'7',0,'8',0,'-

',0,'1',0,'2',0,'3',0,'4',0,'-',0,'1',0,'3',0,'4',0,'4',0,'-',0,'1',0,'2',0,'3',0,'4',0,'-

',0,'1',0,'2',0,'3',0,'4',0,'5',0,'6',0,'7',0,'8',0,'9',0,'A',0,'B',0,'C',0,'}',0,0,0};// bPropertyData : WCHAR : L"{12345678-1234-1234-

1234-123456789ABC}"4、端点描述符：

　　按实际的需求的配置端点数量和类型，即可完成嵌入式设备的描述符配置了。

　　一般固件程序可以通过MCU厂家提供的范例程序进行修改，这里省略USB固件功能的说明。只要包含以上三个描述符中

的必须的字段，就可以成功枚举成USB DevICe。枚举成功后在设备WINDOWS设备管理器中可看到类似设备，如下图1所

示。

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