usb开发笔记

时间:2023-03-09 08:49:19
usb开发笔记
  U盘应属于海量存储类。  USB海量存储设备,又包括通用海量存储子类,CDROM,Tape等,U盘实际上属于海量存储类中通用海量存储子类。通用海量存储设备实现上是基于块/扇区存储的设备。  USB组织定义了海量存储设备类的规范,这个类规范包括4个独立的子类规范。主要是指USB总线上的传输方法与存储介质的操作命令。  海量存储设备只支持一个接口,即数据接口,此接口有三个端点Bulk input ,Bulk output,中断端点。这种设备的接口采用SCSI-2的直接存取设备协议,USB设备上的介质使用与SCSI-2以相同的逻辑块方式寻址。   二、 Bulk-Only传输协议  当一个U盘插入主机以后,主机会要求USB设备传回它们的描述符,当主机得到这些描述符后,即完成了设备的配置。识别出USB设备是一个支持Bulk-Only传输协议的海量存储设备。这时应可进行Bulk-Only传输方式。在此方式下USB与设备之间的数据传输都是通过Bulk-In和Bulk-Out来实现的。  在这种传输方式下,有三种类型数据在USB和设备传送,它们是命令块包(CBW),命令执行状态包(CSW)和普通数据包。CBW是主机发往设备的命令。格式如下: usb开发笔记其中dCBWSignature的值为43425355h,表示当前发送的是一个CBW。dCBWTag:主机发送的一个命令块标识,设备需要原样作为dCSWTag(CSW中的一部分)再发送给Host;主要用于关联CSW到对应的CBW。dCBWDataTransferLength:表示这次CBW要传送数据长度。bmCBWFlags:表示本次CBW是读数据还是写数所bCWCBLength:表示命令的长度。CBWCB:表示本次命令内容。也即是SCSI命令。当设备从主机收到CBW块以后,它会把SCSI命令从CBW中分离出来,然后根据要求执行,执行的结果又以CSW的形式发给主机。

CSW的格式如下:usb开发笔记其中dCSWSignature的值为53425355h,表示当前发送的是一个CSW。DCSWTag:必须和CBW中dCBWTag一样。DCSWDataResidue:还要传送的数据。BCSWStatue:命令执行状态,命令正确执行时,为0。

三、 SCSI命令集

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在Bulk-Only的命令块包(CBW)中,有一段CBECB内容,它就是SCSI命令块描述符。其内容如下:Operation Code:是SCSI命令操作代码。Logical Block Address:逻辑块地址,对U盘而言应是扇区。前面已经讲过:通用海量存储设备是一个基于块/扇区存储的设备,因此在SCSI中要提供这个参数是很显然的。transfer length:为要传送的扇区数

SCSI中直接存取类型的存储介质的传输命令有很多,如:INQUIRY:其操作码为12HTest Unit Ready:其操作码为00HFormat Unit:其操作码为04H.......

开发可以自动运行程序的U盘一、为什么要开发这样的U盘   可以自动运行程序的U盘,插入电脑后U盘里面的程序会自动运行,这样的U盘可以作为软件厂商存储程序的载体,也可以作为U盘厂商扩展U盘功能的一种途径。举几个例子:有加密功能的U盘可以把加密软件存放到U盘中,插入U盘后自动运行加密管理软件,极大方便了用户,厂商也不用另外提供软件;我甚至这么想过,把温度芯片加入到U盘电路里面,U盘上的程序自动运行后,通过USB接口读出温度,显示给用户:)只要你多想,这样的U盘还可以做很多事情。 

二、开发思路 我们知道光驱插入光盘可以自动运行,所以我们可以让U盘的一个区模拟成光盘的形式。这样我们可以利用autorun.inf,让程序自动运行。 

三、开发步骤 1. 让U盘一个区显示成光盘 这个对于开发过U盘的人来说应该很简单,就是在操作系统发送SCSI设备的 INQUIRY 指令的时候,返回的INQUIRY里面指明设备类型,我们设置为CD设备。具体指令可以参考相关资料(spc3r23.pdf)。我开发的时候 INQUIRY返回数据的前几个字节如下:0x05,0x80,0x02,0x02仅供参考。 2. 响应操作系统对这光盘区的指令 成光盘后,操作系统可能会发送一些SCSI指令给这个光盘区。应该响应某些指令,有些并不需要响应。后面我会附录一个我弄过的一个U盘的BusHound监测文件,大家可以参考。最好买一个这样的U盘,然后用BusHound监测通讯过程。 3. 向光盘区写入文件 应该可以把光盘区弄成CDRW,这样直接写入就可以了,但这样需要了解很多协议。由于时间关系,我采用了简单的方法,把需要写入光盘的文件用ISO制作工具弄成一个ISO镜像文件,编写一个小程序向这个光盘区写入ISO镜像文件。程序部分代码附在文档后面,仅供参考。写入的程序最终调用 DeviceIoControl函数。文件写入后,再重新拔插U盘就可以了。 四、说明 这里只是简单说明了原理,如果是刚接触这个,还有很多东西要弄清楚,我是在别人一个普通U盘开发板的基础上添加这个功能的,最后弄通了,感觉很不容易,以前也没有弄过硬件的固件程序。希望对新手有帮助。有什么问题,可以邮件联系交流。 附录: 1. Write ISO程序部分代码:
UINT CWriteIsoFileDlg::ThreadWrite(LPVOID pParam)
{
CWriteIsoFileDlg * p = (CWriteIsoFileDlg*)pParam;
CSDsk sd;
CString str;
HANDLE fh,hFind;
WIN32_FIND_DATA FindFileData;
ULONGLONG fSize = ;
CFileFind ff;
DWORD startAddr = ;
DWORD nBytesRead = ;
PBYTE buf = ];
memset(buf,,);
try
{
    if(!ff.FindFile(p->filename))
    {
        str.Format("找不到文件 %s ",p->filename);
        ;
    }
    ff.FindNextFile();
    fh = CreateFile(ff.GetFilePath(),GENERIC_READ,FILE_SHARE_READ,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
    if(fh==INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        str.Format("打开文件 %s 失败",p->filename);
        ;
    }
    if(!sd.Open())
    ; 

    ;
    ,fSize))
    ;
    if(ff.GetLength()>fSize)
    {
        str = "光盘空间不足,不能写入。";
        ;
    }
    fSize = ff.GetLength();
    ,,buf))
    ;
    buf[]&=0xBF;
    ,,buf,false))
    ;
    )
    {
        ,&nBytesRead,NULL))
        {
            )
            {
                ,startAddr,,buf))
                {
                    ;
                }
                startAddr+=;
                memset(buf,,);
            }
            else
            break;
        }
        else
        {
            str = "读文件错误!";
            ;
        }
    }
    //p->MessageBox("写入镜像文件成功!",NULL,MB_OK|MB_ICONINFORMATION);
    sd.PlugDisk(index,,true);
    delete [] buf;
    exit();
} 

catch(int e)
{
    )
    {
        p->MessageBox(sd.err.GetErrMsg(),NULL,MB_OK|MB_ICONERROR);
    }
    else
        p->MessageBox(str,NULL,MB_OK|MB_ICONERROR);
    }
    delete [] buf;
    exit(-);
    ;
}