usb接口不像rs－232串行接口那么简单，可以直接使用系统所提供的com端口直接沟通，可移植性也较高。相对地，usb是一个 相当复杂的标准接口，同时需要主机侧与设备侧的诸多软件的支持。此外，大部分主机侧的连接接口，或多或少都可在microsoft操 作系统下工作。但须注意的是，usb并无法在dos、windows 3.x，或是windows nt操作系统下工作。而windows ac较新的修订版（oem 软件的修订版2．1）也提供了若干usb驱动程序的支持。

　　若要操作与设计usb的外围设备，windows 98修订第工版则已提供了大部分驱动程序。因此，本书所有的范例与实习都是在这基 本的操作系统下延伸的。当然，也建议读者尽可能在windows 98修订第二版下开发与设计。而相对地，windows 2000同样也有具备了 这样的基本支持能力。

　　因此，虽然usb驱动程序是个非常沉重的负担，但幸好在windows下，已经提供了许多驱动程序（如表1所列），可以让用户来处 理一般常用的外围设各。

　　microsoft对于windows 98以及以后的版本，对于驱动程序的规划，都是基于win 32 driver model（wdm）下，将不同部分的通 信过程加以分层规划为一个驱动程序的堆栈，也即是如图1所示的wdm堆栈。应用程序代码（通过windows api来调用的）可以通过wdm 下的群组或自定义驱动程序来作相互通信。

图1 windows usb wdm模式

　　而在wdm堆栈本身，数据的传输则是通过低阶的irp（i/o要求封包），而不是调用api函数。

　　较低阶的usb总线驱动程序管理了usb设备电源、设备列举，以及不同的usb数据交易。而下面的主机控制器驱动程序则是直接采用pc 上的usb硬件。若使用目前windows版本所提供的所有的驱动程序，将可使用户无须重写或修改它们。

　　usb设备驱动程序（如人工接口设各驱动程序是提供给鼠标、键盘以及摇杆使用的）、usb驱动程序堆栈与usb驱动程序接口是usb驱 动接口的组成单元。在windows 98中，usb驱动接口是基于wdm内的。如图2所示，是windows98的usb驱动程序架构，可以细分为下 列的各种模块：

图2 usb驱动程序架构

　　①usbhub.sys：是usb hub驱动程序，负责列举所有接上的外围设备。

　　②usbd.sys：是usb群组驱动程序。

　　③uhcd.sys：是usb host控制器的驱动程序（通用式主机控制器，universalhost controller driver）。

　　④ohcd.sys：也是usb host控制器的驱动程序（开放式主机控制器，open hostcontroller driver）。

　　此外，hidclass.sys是wdm的输人群组驱动程序，负责迷你驱动程序（minidrivˉer）中，读取或是传送hid相关数据。而 hidusb.sys是hid设各驱动程序，是专门应用于人工接口设备上的，可以将鼠标或键盘等外围设各的信号通过usb接口传给pc主机。稍 后的章节中，会详述这部分的细节。

　　在外围设备驱动程序和usb驱动程序堆栈之间存在着usb驱动程序接口（usbdl），每当新设备加人时，i/o要求封包（ijo request packet）即被传送到usbdi，进人usb驱动程序堆栈，如图3所示。

图3 当usb外围设备加入windows 98系统时，会产生irp

　　在第5章有群组的概念，而wind°ws与usb规范将驱动程序分类成所谓的“群组”，当然也就是为了在同一群组下，可以共享类 似的接口。而在群组下，定义了一组兼容的特性与规范，所有位于此群组的设各都需要兼容的软件来加以支持。

　　当然，最常用的群组不外乎是之前常引用为范例的人工接口群组（hid），其支持的设备包含了如鼠标、摇杆与键盘等接口设备 。另一个范例是监视器群组，用来控制影像的位置、太小，以及校准视频信号的显示。而windows 98在安装时，即同时包含了具有完 整的hid群组驱动程序。如此，如果用户的外围需要类似hid设备支持，就可直接使用内建的驱动程序，就无须撰写任何主机应用程序 代码。

　　目前大部分的群组驱动程序的规范，可以在usb官方网站（http：//wvzw．usb．org/）中查询得到，而windows所支持的群组驱 动程序也可在microsoft网站内查询，但是这些驱动程序还是有一些限制的.

　　如图1所示，用户可以了解到自定义驱动程序是群组驱动程序的另一个选择。而自定义驱动程序利用了usb缆线的尾端（设备端 ）的usb微控制器硬件功能.这其实就是前一章的端点的fifo缓冲区，用来作进一步的设计与应用。如果用户要设计一个新的usb设各，作为快速的数据采集与控制， 在没有类似的驱动程序的支持下，就必须编写自己的驱动程序。同样地，如果用户的设各超过了标准群组所能支持的范围，用户也必 须编写自定