Windows上位机异步通信USB设备的步骤与方法

在IT领域，上位机与USB设备的通信是一种常见的交互方式，特别是在自动化控制、数据采集和工业应用中。本文将重点讨论如何通过Visual Basic (VB) 实现上位机与USB设备的连接与数据传输。首先，让我们理解CreateFile函数在这一过程中的关键作用。 CreateFile() 是Windows API中的一个函数，它允许程序以指定权限（如读取和写入）打开一个文件或设备，包括USB设备。通过这个函数，我们可以获得一个HANDLE（句柄），后续的读写操作将基于这个句柄进行。参数中，`GENERIC_READ|GENERIC_WRITE` 表示我们需要读写访问，`FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE` 则确保多个进程能够同时读写，而 `OPEN_EXISTING` 表示尝试打开已存在的设备，若不存在则会引发错误。`FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED` 则定义了通信时的属性，其中 `FILE_FLAG_OVERLAPPED` 强调异步操作，提高了数据传输的效率。 然而，实际获取到合适的 `devicePathName` 是关键，这涉及到设备的查找和枚举。Windows系统提供了 `SetupDiGetClassDevs` 函数来完成这项任务。这个函数接收一组参数，包括可能的设备类GUID（如设备设置类或设备接口类）、枚举器ID（如果知道的话）、父窗口句柄以及操作标志。通过调用这个函数，程序可以查询到系统中的所有符合指定类别的USB设备，并返回一个HDEVINFO类型的句柄，用于后续设备信息的遍历和操作。 在VB中，HDEVINFO是一个指向void类型的指针，如果调用成功，将得到设备信息的句柄；如果失败，则返回`INVALID_HANDLE_VALUE`。通过`SetupDiGetClassDevs`获取到设备信息后，通常会结合`SetupDiEnumDeviceInterfaces`和`SetupDiGetDeviceInterfaceDetail`等辅助函数，进一步获取每个设备的详细信息，包括设备路径（devicePathName），以便与上位机建立连接。 上位机与USB设备通信涉及的基本步骤包括： 1. 使用CreateFile打开USB设备，设置适当的访问权限和属性。 2. 调用`SetupDiGetClassDevs`获取设备列表，根据设备类和枚举器ID。 3. 遍历设备列表，提取每个设备的详细信息，特别是devicePathName。 4. 使用devicePathName创建与USB设备的连接，进行读写操作。 理解和掌握这些API函数及其使用方法对于开发上位机与USB设备通信的应用至关重要，尤其是在VB编程环境中。在实际应用中，开发者还需要处理可能出现的异常情况和错误处理，以确保通信的稳定性和可靠性。