Dasar-dasar tentang pengembangan driver perangkat universal serial bus (USB)

Dengan populernya universal serial bus (USB), banyak vendor perangkat keras harus menawarkan antarmuka USB untuk perangkat yang saat ini mendukung hanya antarmuka serial atau paralel.

Artikel ini membahas tentang:

• Perbedaan penting antara antarmuka USB dan antarmuka serial atau paralel
• Mengapa pengguna modus aplikasi tidak dapat langsung mengakses perangkat USB
• Sumber daya dasar yang dibutuhkan untuk mengembangkan pengandar untuk perangkat USB yang baru dirancang

Kompleksitas

Dibandingkan dengan serial atau paralel port, USB adalah sebuah kompleks bus. Misalnya, setiap perangkat yang terhubung ke bis ini menerima alamat, dan paket data yang dipertukarkan antara komputer host dan perangkat yang dialamatkan. Selain itu, perangkat dapat beroperasi pada beberapa kecepatan, dan perangkat dapat sementara terputus dari bus jika mereka tidak mengerti kecepatan tinggi transfer. Secara umum, transfer data pada tentang USB jauh lebih kompleks dan bergantung pada sebuah protokol yang didefinisikan dengan baik yang sama, dalam beberapa hal, protokol jaringan tingkat rendah.

Untuk alasan ini, perangkat USB memasukkan beberapa "kecerdasan" sehingga mereka dapat menangani paket data bahwa dipertukarkan melalui USB. Hal ini tidak umum mungkin untuk mengimplementasikan antarmuka USB dengan menggunakan komponen elektronik atau skala kecil mengintegrasikan atau menengah skala mengintegrasikan sirkuit seperti Anda dapat pada antarmuka serial dan paralel. Sebaliknya, sebuah microprocessor biasanya digunakan pada perangkat untuk menangani komunikasi melalui USB.

Karena perangkat USB kompleks, Anda tidak dapat membuka dan mengakses perangkat USB dari Mode pengguna aplikasi. Pada tingkat perangkat keras, perangkat USB menawarkan beberapa Endpoint. Host dapat membuat pipa yang terhubung ke setiap endpoint, dan dapat berbicara dengan perangkat melalui pipa ini. Anda harus melakukan pekerjaan ini dalam kernel mode. Oleh karena itu, perangkat USB harus memiliki pengandar yang terkait. Plug and Play arsitektur juga memerlukan driver, karena segera setelah Anda pasang di perangkat, sistem mencoba untuk menemukan pengandar yang sesuai untuk itu.

Sampel driver

Sampel di DDK Windows, yang dinamakan BulkUSB)DDKdir\src\wdm\usb\bulkusb), memungkinkan pengguna modus aplikasi untuk membaca dari dan untuk menulis data mentah langsung ke akhir perangkat USB. Pekerjaan dasar contoh pengemudi adalah untuk menyalin data ke dan dari aplikasi dan akhir. Anda dapat dengan mudah beradaptasi ini sampel untuk hampir semua perangkat USB. Namun, perangkat komersial biasanya lakukan hal berikut:

• Memiliki pengandar perangkat yang lebih lengkap, yang abstrak fungsi.
• Menawarkan tingkat yang lebih tinggi pemrograman antarmuka pengguna modus aplikasi.
• Sesuai dengan kelas antarmuka perangkat tertentu (jika perangkat tipe perifer umum).

Singkatnya, ada terbatas skenario di mana sampel ini dapat digunakan dengan tidak atau sedikit penyesuaian:

• Untuk tujuan pengujian
• Untuk membiasakan Anda dengan pengembangan driver USB
• Untuk perangkat yang sangat sederhana yang Anda tahu sebelumnya akan diakses oleh satu program khusus

Portabilitas

Pengandar perangkat USB yang ditulis untuk Windows XP dan Windows 2000 menggunakan hanya Windows Driver Model (WDM) fungsi portabel untuk Windows Millennium Edition dan Windows 98, umumnya dengan sedikit atau tidak ada perubahan. Untuk informasi tambahan tentang cara pelabuhan WDM driver dari Windows XP atau Windows 2000 untuk Windows Millennium Edition atau Windows 98, lihat bagian "Referensi" (Walter Oney buku, Lampiran A).

Sumber daya pihak ketiga

Beberapa pihak ketiga vendor menawarkan pre-built chipset, yang Anda dapat memasukkan untuk mengimplementasikan antarmuka USB. Banyak vendor juga menawarkan kit pengembangan perangkat keras yang Anda dapat membangun prototipe sekitar chipset mereka. Untuk informasi lebih lanjut, lihat bagian "Referensi" dari artikel ini (Walter Oney buku, bab 11).

Beberapa pihak ketiga vendor menawarkan generik driver USB, yang Anda dapat menyesuaikan dengan menggunakan file data tanpa harus menggunakan kernel modus pemrograman. Beberapa perusahaan juga menawarkan ActiveX komponen (misalnya, OCXs) untuk mengakses pengandar mereka dari OLE otomatisasi klien, seperti Microsoft Visual Basic.

• Universal Serial Bus arsitektur sistem 2nd EditionDon Anderson Dave Dzatko, Mindshare Inc, Addison Wesley, ISBN 0-201-30975-0.
• Kit Pengembangan Driver Windows, sistem dukungan untuk bus, USB, desain referensi.

Untuk informasi lebih lanjut tentang bagaimana untuk mengembangkan produk Anda sendiri dari chipset yang disediakan oleh vendor pihak ketiga, atau cara untuk port WDM driver, lihat buku berikut:

• Pemrograman Microsoft Windows Driver ModelWalter Oney, Microsoft Press, ISBN 0-7356-0588-2. (Artikel ini secara spesifik menyebut bab 11 dan Lampiran A.)