基于Windows的虚拟串口驱动设备研究与实现

摘要

串口是一种使用非常广泛的计算机通讯接口，在工程及生产中具有非常广泛的应用。虽然串口通信的速度达不到并行接口的通信速度，但是串口本身也具有较多的优势。随着现代通讯技术的快速发展，串口通信在各个领域的均发挥着非常重要的作用。但是，计算机通常只提供了一个物理串口，而笔记本电脑则一般不会加入物理串口，另外，很多条件下，还面临着串口资源不足带来的问题。对此，本文通过软件方式实现虚拟串口，以解决物理串口缺少带来的问题。
　　本文首先对WDM驱动模式、驱动编程技术、TCP/IP协议工作模式、虚拟串口编程技术以及Socket通信编程技术等相关技术进行了详细的介绍；然后对系统的总结架构设计以及各个功能模块的设计进行了详细的阐述，给出了基于WDM的虚拟串口驱动设计方法以及服务程序模块的设计方法，最后对所实现的虚拟串口进行了通信功能以及使用性能的测试工作，结合最后的测试结果来看，证明了本文设计的虚拟串口能够很好地完成相关要求。
　　本文以驱动编程、Socket编程以及串口编程技术，实现基于网口的虚拟串口通信。具体步骤如下：首先，通过软件方式在本地创建虚拟串口，其功能与物理串口基本相同；其次，通过Socket编程技术，实现串口数据与远端设备的交换。通过本文所提出的虚拟串口，能够实现对硬件的兼容，而且不许对原有设备进行改装或者增加新的设备，不但使工作更加简单，而且有效控制了硬件成本。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3 章节安排

第2章 系统的总体设计及相关技术基础

2.1 系统功能模块介绍

2.2 相关技术基础

第3章 虚拟串口驱动设备实现机制

3.1 开发方案的确定

3.2 I/O请求包（IPR）

3.3 内存管理与分配

3.4 同步问题解决策略

第4章 虚拟串口驱动程序

4.1 主要概念

4.2 WDM缓冲区的调用模式

4.3 IRP请求的处理模型

4.4 虚拟串口驱动程序设计

4.5 驱动程序的安装

第5章 虚拟串口总线设计

5.1 虚拟串口总线的设计

5.2 虚拟串口的实现

第6章 实例及功能测试

6.1 测试环境

6.2 功能测试

6.3性能测试

6.4 实际应用测试

6.5 用户模式下的串口转发器性能测试

6.6 虚拟82576网卡测试

结论

参考文献

致谢