需要为USB外围设备编写驱动程序？

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我正在设计一个 USB 外设，它偶尔会连接到 Windows PC，并在每个方向上传输几 KB 的数据。将有一个自定义 PC 应用程序使用专有协议（即 USB 有效负载）来控制数据传输。

我在以下链接中看到 Microsoft 描述了如何为 USB 设备编写驱动程序。但我需要一个吗？

开发 USB 设备的 Windows 客户端驱动程序

PC 应用程序是我们想要知道如何与设备通信的唯一应用程序，因此从应用程序共享的角度来看，不需要驱动程序。

我可以直接将自定义协议烘焙到应用程序中，让应用程序与设备对话“原始 USB”，并且无需单独的驱动程序吗？

windows usb driver device-driver
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“原始 USB”，不，您不能通过应用程序执行此操作。

但是因为您也控制设备，所以您可以将其显示为 Windows 提供的设备驱动程序的设备类之一，该设备驱动程序足够通用，可以执行您想要的任何操作。

这些设备类别是 HID（人机接口设备）和“WinUSB”。其中，HID 是跨平台的，但功能更有限，WinUSB 允许高性能数据传输以及中断端点。

有关设置设备的字符串描述符以便 Windows 自动将其绑定到 WinUSB 驱动程序的说明位于 MSDN 上

WinUSB 设备是通用串行总线 (USB) 设备，其固件定义了某些 Microsoft 操作系统 (OS) 功能描述符，将兼容 ID 报告为 

"WINUSB"
。

WinUSB 设备的目的是使 Windows 能够加载 Winusb.sys 作为设备的功能驱动程序，而无需自定义 INF 文件。对于 WinUSB 设备，您无需为设备分发 INF 文件，这使得最终用户的驱动程序安装过程变得简单。

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还有另一种方法无需编写驱动程序使用WriteFile函数来写入你想要的设备：WinUSB，如何做到这一点：

  • 包含 WinUsb.h
  • 将 WinUsb.lib 添加到链接库列表中。
  • Usb100.h 中的一些宏。
  • 使用设备接口GUID获取设备路径。正确的 GUID 是您在用于安装 WinUsb.sys 的 INF 中指定的 GUID。
  • 通过将 INF 中定义的设备接口 GUID 传递给 SetupDiGetClassDevs 来获取设备信息集的句柄。该函数返回 HDEVINFO 句柄。
  • 调用SetupDiEnumDeviceInterfaces枚举系统的设备接口并获取您的设备接口信息。
  • 调用SetupDiGetDeviceInterfaceDetail获取设备接口的详细数据。
  • 调用GetDevicePath函数获取设备路径。
  • 将设备路径传递给CreateFile以获取设备的文件句柄。 使用ReadFile和Write File与设备通信！
  • 将文件句柄传递给WinUsb_Initialize以初始化WinUSB并获取WinUSB句柄。当您调用 WinUSB API 函数时，您使用设备的 WinUSB 句柄来识别设备，而不是设备的文件句柄。

对于更高级的解决方案 - 使用函数：

  • WinUsb_QueryDeviceInformation 获取设备速度。
  • WinUsb_QueryInterfaceSettings 获取对应的接口描述符。 WinUSB手柄对应第一个接口。
  • WinUsb_QueryPipe 获取有关每个端点的信息。
  • WinUsb_WritePipe 将缓冲区写入设备 - 默认行为：零长度写入沿堆栈转发。如果传输长度大于最大传输长度，WinUSB 会将请求分成最大传输长度的较小请求并串行提交。
  • 更多功能和信息：http://download.microsoft.com/download/9/c/5/9c5b2167-8017-4bae-9fde-d599bac8184a/winusb_howto.docx

出于调试目的，您可能需要： winusbtrace_tool https://blogs.msdn.microsoft.com/usbcoreblog/2010/02/05/how-to-generate-and-view-a-winusb-debug-trace-log/； Wireshark https://www.wireshark.org 带有 USBPcap 插件。

其他示例： http://searchingforbit.blogspot.com/2012/04/winusb-communication-with-stm32-part-1.html。 Visual Studio 附带示例模板。

您还需要具备编写 .inf 文件的知识。

另一种与 USB 通信的简单方法 - libusb-win32 https://sourceforge.net/projects/libusb-win32/

我的简单控制台应用程序将块发送到设备（原始数据绕过堆栈立即写入设备）：

#include "stdafx.h"
#include <SetupAPI.h>
#include <Hidsdi.h> 
#include <devguid.h> 
#include <winusb.h>
#include <usb.h>
#pragma comment(lib, "hid.lib")
#pragma comment(lib, "setupapi.lib")
#pragma comment(lib, "winusb.lib")
#include <iUString.h> 


iString<char> DevicePath;
bool                    WinusbHandle_Open=false;
bool                    DeviceHandle_Open = false;
WINUSB_INTERFACE_HANDLE WinusbHandle;
HANDLE                  DeviceHandle;
UCHAR usb_out_buffer[64];
DEFINE_GUID(GUID_DEVCLASS_WINUSB, 0x88bae032L, 0x5a81, 0x49f0, 0xbc, 0x3d, 0xa4, 0xff, 0x13, 0x82, 0x16, 0xd6);
DEFINE_GUID(GUID_DEVCLASS_STL, 0xf177724dL, 0x74d3, 0x430e, 0x86, 0xb5, 0xf0, 0x36, 0x89, 0x10, 0xeb, 0x23);
GUID winusb_guid;
GUID stl_guid;

bool connectusb();
void  disconnectusb();




int main()
{
    DWORD n;
    DWORD   numEvents;
    HANDLE rHnd;    

WinusbHandle_Open = false;
DeviceHandle_Open = false;
winusb_guid = GUID_DEVCLASS_WINUSB;
stl_guid = GUID_DEVCLASS_STL;
usb_out_buffer[0] = 0;
usb_out_buffer[1] = 1;
usb_out_buffer[2] = 2;
usb_out_buffer[3] = 3;

ULONG bytesWritten;
ULONG timeout;
timeout = 100;
rHnd = GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE);

WinUsb_SetPipePolicy(WinusbHandle, 0x01, PIPE_TRANSFER_TIMEOUT, sizeof(ULONG), &timeout);

timeout = TRUE;
WinUsb_SetPipePolicy(WinusbHandle, 0x01, AUTO_CLEAR_STALL, sizeof(ULONG), &timeout);


timeout = TRUE;
WinUsb_SetPipePolicy(WinusbHandle, 0x01, RAW_IO, sizeof(ULONG), &timeout);//Bypasses queuing and error handling to boost performance for multiple read requests.


while (true)
{
if ((!WinusbHandle_Open) || (!WinusbHandle_Open)) { if (!connectusb())Sleep(2000); }
if ((!WinusbHandle_Open) || (!WinusbHandle_Open))continue;

bytesWritten = 0;
if (!WinUsb_WritePipe(WinusbHandle, 0x01, &usb_out_buffer[0], 2, &bytesWritten, NULL))
{
    n = GetLastError();
disconnectusb();
}
Sleep(2000);
}
disconnectusb();
return 0;
}




bool connectusb()
{
    BOOL                             bResult = FALSE;
    HDEVINFO                         deviceInfo;
    SP_DEVICE_INTERFACE_DATA         interfaceData;
    PSP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA detailData = NULL;
    DWORD n;
    SP_DEVINFO_DATA devinfo;
    BYTE devdetailbuffer[4096];
    bool found;

    deviceInfo = SetupDiGetClassDevs(&stl_guid, NULL, NULL, DIGCF_PRESENT | DIGCF_DEVICEINTERFACE);
    if (deviceInfo == INVALID_HANDLE_VALUE) { return false; }

    found = false;
    for (n = 0;; n++)
    {

        interfaceData.cbSize = sizeof(SP_DEVICE_INTERFACE_DATA);

        if (!SetupDiEnumDeviceInterfaces(deviceInfo, NULL, &stl_guid, n, &interfaceData))
        {
            n = GetLastError();
            break;
        }




        detailData = (PSP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA)devdetailbuffer;
        detailData->cbSize = sizeof(SP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA);
        devinfo.cbSize = sizeof(devinfo);
        if (!SetupDiGetDeviceInterfaceDetail(deviceInfo, &interfaceData, detailData, sizeof(devdetailbuffer), NULL, &devinfo)) { printf("SetupDiGetDeviceInterfaceDetail: %u\n", GetLastError()); break; }
        if (IsEqualGUID(devinfo.ClassGuid, winusb_guid))
        {
            if ((-1 != iStrPos(detailData->DevicePath, "VID_0483")) || (-1 != iStrPos(detailData->DevicePath, "vid_0483")))
            {
                if ((-1 != iStrPos(detailData->DevicePath, "PID_576B")) || (-1 != iStrPos(detailData->DevicePath, "pid_576b")))
                {

                    DevicePath = detailData->DevicePath;
                    found = true;
                    break;
                }
            }
        }
    }



SetupDiDestroyDeviceInfoList(deviceInfo);
if (!found)return false;


DeviceHandle = CreateFile(DevicePath.Buffer() ,
    GENERIC_WRITE | GENERIC_READ,
    FILE_SHARE_WRITE | FILE_SHARE_READ,
    NULL,
    OPEN_EXISTING,
    FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED,
    NULL);

if (INVALID_HANDLE_VALUE == DeviceHandle) {
    n = GetLastError();
}

if (INVALID_HANDLE_VALUE == DeviceHandle) return false;
DeviceHandle_Open = true;



if (!WinUsb_Initialize(DeviceHandle, &WinusbHandle))
 {
     n = GetLastError();
     CloseHandle(DeviceHandle); DeviceHandle_Open = false;
     return false;
 }



WinusbHandle_Open = true;
return true;
}

void  disconnectusb()
{
    if (WinusbHandle_Open) { WinUsb_Free(WinusbHandle); WinusbHandle_Open = false; }
    if (DeviceHandle_Open) { CloseHandle(DeviceHandle); DeviceHandle_Open = false; }
}
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使您的固件被枚举为 WINUSB（winusb 通用驱动程序）设备使生活更轻松。

我相信如果你有演示和代码就会很清楚，所以我为你做了一个:)

我的KEIL项目使用STM32F4 Discovery板与WINUSB作为USB CDC设备。您可以查看更多信息并从 我的 GitHub获取源代码。

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