局域网内实现USB设备共享的研究与开发

发布时间：2017-08-22 13:29

  本文关键词：局域网内实现USB设备共享的研究与开发

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【摘要】：通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)是连接计算机系统与外部设备的一个串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，具有即插即用、数据传输快速可靠、扩展方便、成本低、功耗低等优点，被广泛应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏等其它相关领域。特别是伴随着USB3.0的发布，USB必将越来越流行，其应用肯定也会越来越广泛。 随着USB应用的逐渐扩大，人们期望这种最流行的外设总线能和最流行的IP网络结合起来，使得USB设备能在IP网络中实现共享，以提高其使用效率，增进其可用性；比如在办公环境中共享U盘、USB接口打印机、移动硬盘等设备。 本文重点研究了Windows系统下USB设备驱动模型以及USB通信协议。详细阐述了用户在操作USB设备时，，系统内部的实现细节，并在此基础上提出了一种基于虚拟设备的USB设备网络共享解决方案。该方案能在局域网内的一台主机上虚拟出连接在其它主机上的任意的USB设备而不需要物理上对应的设备资源。整个共享框架采用C/S(Client/Server)模型，实现将连接在客户端的USB设备共享到服务端使用。文中详细阐述了方案中各个通信模块的实现细节。最后用U盘对功能进行了验证，并对共享前后U盘的读写性能进行了对比分析，结果表明该方案不仅可以满足设备共享的要求，同时具备不错的性能。
【关键词】：USB驱动模型 USB协议 设备共享 局域网
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.1;TP334.7
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-11
• 1.1 研究的目的和意义7-8
• 1.2 国内外设备共享技术的研究现状8-10
• 1.3 本文的主要研究内容10-11
• 第2章 设备共享的总体框架设计11-13
• 2.1 实现方法11-12
• 2.2 主要模块设计12-13
• 第3章 应用程序的设计13-21
• 3.1 客户端应用程序的设计13-15
• 3.1.1 应用程序与设备驱动的交互方式13-15
• 3.2 服务端应用程序的设计15-16
• 3.3 客户端与服务端之间的通信方法16-21
• 3.3.1 SOCKET 网络编程接口概述16-17
• 3.3.2 客户-服务器模型17-18
• 3.3.3 基于 TCP 的 SOCKET 通信流程18-21
• 第4章 驱动程序的设计21-51
• 4.1 WDM 驱动模型21-23
• 4.2 DriverEntry 驱动入口23-30
• 4.2.1 驱动对象的初始化23-25
• 4.2.2 设备对象的初始化25-27
• 4.2.3 用 DeviceTree 查看驱动对象和设备对象27-30
• 4.3 虚拟设备驱动的设计30-46
• 4.3.1 初始化阶段30-41
• 4.3.1.1 USB 描述符31-36
• 4.3.1.2 发送 URB 获取 USB 描述符36-41
• 4.3.2 通信阶段41-46
• 4.3.2.1 USB 四种传输模式42-46
• 4.4 虚拟总线驱动的设计46-51
• 4.4.1 初始化阶段46-47
• 4.4.2 通信阶段47-51
• 第5章 功能验证与性能分析51-56
• 5.1 功能验证51-53
• 5.2 性能分析53-56
• 第6章 总结与展望56-57
• 6.1 本文完成的工作56
• 6.2 工作展望56-57
• 参考文献57-60
• 致谢60-61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 孙护军;;基于WDM的I/O设备驱动程序的设计研究[J];电脑知识与技术;2009年33期

2 李晓丽;黄建国;李力;;端口映射在USB Over IP中的应用[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年11期

3 景春国;白秋果;邢广忠;;基于WDM的精确定时技术及其在核测量中的应用[J];核电子学与探测技术;2007年02期

4 刘伟;;基于WDM模型的USB设备驱动程序开发[J];情报杂志;2006年05期

5 王兰英;居锦武;;Windows平台驱动程序新架构分析[J];计算机系统应用;2008年01期

本文编号：719412