基于可穿戴计算机的USB设备驱动程序开发

摘要

随着计算机技术、微电子技术的飞速发展，近年来在国际计算机学术界及工业界悄然兴起了对可穿戴计算机的研究热潮,它是计算机不断向超微型化发展的必然结果，也是人们追求“计算机应以人为本”这一理念的必然产物。可穿戴计算机是未来新概念的个人移动计算系统，应用潜力巨大，研究和开发可穿戴计算机的支撑软件具有重要意义。
　　本文首先从WinCE的结构、特点入手，介绍了WinCE的实时性能和新增特性，然后说明了在中心开发的可穿戴计算机上选用嵌入式操作系统WinCE作为系统软件的原因。研究可穿戴计算机软件的基本需求，定制符合特定需求的操作系统内核镜像是本文重点研究的内容之一。通过对板级支持包-BSP、BootLoader等方面的分析研究，阐述了WinCE系统的移植原理。并根据中心研制可穿戴计算机的实际需求，定制生成了WinCE操作系统的内核镜像。最后通过对四种平台配置文件的分析修改，实现了操作系统组件的添加和删除，系统目录结构和程序启动信息的修改等。本课题基本实现了可穿戴计算机的特定功能需求。
　　本课题另一个主要研究的内容是根据前面定制的操作系统内核镜像所导出的SDK，开发可穿戴计算机下的USB设备驱动程序。本文首先在分析WinCE系统下开发USB设备驱动程序的关键技术和驱动架构基础上，阐述了USB摄像头的工作原理、驱动程序的设计目标及注册表的设置等，然后重点介绍了驱动的整体开发流程以及采用流接口函数实现USB设备驱动的具体实现思路，并以流程图形式给出了驱动程序各个函数例程的具体实现过程。最后还给出了在WinCE下开发驱动程序需要注意的事项。使用流接口函数构建USB设备驱动程序的方法和其中关键例程的实现可为其它USB设备驱动程序的设计提供一些借鉴和参考。
　　在完整的USB设备驱动程序开发过程中，上层应用程序也扮演了很重要的角色。本课题编写和实现了一个视频捕捉应用程序，验证了本课题开发的USB设备驱动程序与USB设备之间的通信情况。同时本文还对该内核镜像在可穿戴计算机下的运行进行了整体的性能测试。

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第一章 绪论

1.1课题背景

1.2课题的主要研究内容和意义

1.3本文的组织结构

第二章 WinCE内核镜像的定制和裁剪

2.1 WinCE嵌入式实时操作系统

2.2 WinCE移植的关键技术

2.3 WinCE内核定制方法及选择

2.4 WinCE内核裁剪和优化

2.5 本章小结

第三章 WinCE系统下USB设备驱动程序的开发

3.1 USB设备驱动开发的关键技术分析

3.2 USB摄像头驱动程序的总体设计

3.3 USB摄像头驱动程序的具体实现

3.4 本章小结

第四章 系统测试

4.1 驱动测试程序的开发及调试

4.2 可穿戴计算机下WinCE内核镜像的性能测试

4.3 USB摄像头驱动程序的测试

4.4 本章小结

第五章 全文总结

致谢

参考文献

作者攻读学位期间发表的论文