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摘要：分析了Windows2000下USB客户程序的框架,并就如何开发Windows2000下USB接口的IC卡读写装置客户程序进行了阐述。Windows2000下USB接口的IC卡读写装置客户程序设计 ??? 关键词：USB总线 客户程序 IC卡 Windows2000 IC卡是高科技的产物,它广泛用于银行、电信、交通运输、小区管理、校园管理等领域,体现了它的巨大优越性。作者在开发一个IC卡机房收费系统时遇到了新问题,那就是当计算机和IC卡装置通信的时候,如果采用传统的串行通信方式固然可行,但供电必须休用单独的外置电源,这样加大了读卡装置的体积。通过翻阅资料发现USB接口可以输出5V电压、500mA的电流,能满足IC卡装置对电源的要求。另外,USB接口和Windows2000操作系统能良好地融合,支持即插即用和电源管理的新特性,使得其与主机的相连日趋简单和轻松。因此决定开发USB接口的IC卡读写装置,一方面可以解决供电问题,使读写装置使用方便;另一方面也可以满足其它方面的性能需求。 USB需要主机硬件、操作系统和外部设备三个方面的支持才能工作。目前主板一般都有支持USB功能的控制芯片张和USB接口插座。微软Win9x操作系统以及Windows2000均支持USB,并提供了底层的驱动程序,新版的Linux也支持USB。在USB设备方面,目前有许多公司生产支持USB的微控制器,比较著名的有Motorola公司的MC68HC05系列,Intel公司的80931HA,Cypress公司的CY7C63系列等。可以说,USB的发燕尾服已得到各软硬件厂商的支持。前景光明。 1 Windows2000下的USB架构 主机要使用USB设备,必须有驱动程序。微软操作系统中,Windows98支持USB,WindowsNT4.0不支持USB,NT5.0（Windows2000）支持USB。Windows2000和Windows98对USB的支持主要是基于WDM（Windows驱动程序模型）技术,因此USB驱动程序是WDM驱动程序。WDM驱动程序采用分层结构,由两部分组成,一个为功能驱动程序,即通常所说的驱动程序,它负责指挥硬件工作,由类驱动程序和小类驱动程序构成;另外一个为总线驱动程序,它负责管理计算机和硬件之间的连接。在功能驱动程序上层和下层,一些设备还具有过滤驱动程序。它们的作用是监视功能驱动程序执行I/O操作及修改已有的功能驱动程序。 Windows2000 USB驱动程序框架由USB功能驱动程序和USB总线驱动程序组成。SUB总线驱动程序由Windows2000提供,包括USB主控制器驱动程序（OPENHCI.SYS或UHCD.SYS,它们分别支持不同的SUB主控制器）、USB HUB驱动程序（USZBHUB.SYS）以及为控制器驱动程序使用的类驱动程序（USBD.SYS）。它们一起组成了USB驱动程序栈,可为所有的USB设备驱动程序共用。用户或厂商所写的针对特定USB设备的WDM驱动程序称为功能驱动程序或客户驱动程序（位于USB驱动程序栈的上层）。它并不直接访问硬件,而是调用驱动程序栈完成对硬件的操作。USB驱动程序栈通过USBDI（USB Driver Interface）向客户驱动程序提供WDM系统服务。 Windows2000下USB驱动程序栈如图1所示。 有过驱动程序编制经验的人都知道,编写驱动程序是一项需要较高技巧并且很繁琐的工作。对于某一些USB规范定义的类设备,微软提供了类驱动程序,负责该设备的设备驱动。对于这类设备,系统能够自动识别它们,并不需要附加额外的驱动程序,用户只需编写普通的Win32程序即可对其进行访问。目前,Windows2000为HID（Human Input Device人工输入设备）类、音频设备类等提供了类驱动程序。 HID设备,顾名思义是指那些能被人们用来直接输入数据给计算机的设备,例如键盘、鼠标、游戏杆及其他虚拟现实设备如数据手套等。尽管HID设备概指人工输入设备,但是那些传输数据量较小、传输速度较慢的设备,因与输入设备类似,也可归类为人工输入设备,例如远程控制设备、面板等。IC卡读写装置与计算机之间的数据交换具有量小、传输速度慢、双向传输的特点,因而可归类为HID设备。HID设备包括USB接口的设备及其他接口的设备。USB类规范中详细定义了USB接口的人工输入设备类标准及HID设备的用法表,任何USB接口的HID应该遵循这个规范。 Windows98仅支持USB接口的HID设备;Windows2000支持USB接口的HID及其他接口的HID设备,Windows2000为人工输入设备类提供的支持包括： （1）Windows2000包含HID驱动程序（hidclass.sys及hidusb.sys