Introducción a WinUSB para desarrolladores

Artículo
10/17/2024

Como desarrollador de controladores, comprender WinUSB (Windows USB) puede simplificar significativamente el proceso de desarrollo, especialmente cuando se trabaja con dispositivos USB. WinUSB es un controlador genérico incluido con Windows que permite comunicarse con dispositivos USB sin necesidad de escribir un controlador personalizado. Esto puede ahorrar tiempo, reducir la complejidad y garantizar la compatibilidad entre diferentes versiones de Windows.

Ventajas clave del uso de WinUSB

Desarrollo simplificado:
- Facilidad de uso: WinUSB abstrae gran parte de la complejidad implicada en la comunicación USB, lo que facilita la interacción con dispositivos USB.
- No se necesita ningún controlador personalizado: para muchos dispositivos USB, WinUSB se puede usar directamente, lo que elimina la necesidad de escribir y mantener un controlador personalizado.
Compatibilidad multiplataforma:
- Interfaz estandarizada: WinUSB proporciona una interfaz estandarizada para la comunicación USB, lo que puede ser beneficioso para garantizar la compatibilidad entre diferentes versiones de Windows.
Tiempo y rentabilidad:
- Tiempo de desarrollo reducido: el uso de WinUSB puede reducir significativamente el tiempo necesario para desarrollar y probar un controlador USB.
- Menores costos de mantenimiento: dado que Microsoft mantiene WinUSB, puede confiar en que se actualice y admita, lo que reduce los costos de mantenimiento a largo plazo.
Acceso a las características USB:
- Funcionalidad USB completa: WinUSB admite una amplia gama de características USB, incluidas transferencias masivas, transferencias de control, transferencias de interrupción y transferencias isócrónicas.

Qué puedes lograr con WinUSB

Comunicación del dispositivo:
- Transferencia de datos: envíe y reciba datos hacia y desde un dispositivo USB mediante transferencias masivas, de control, de interrupción o isócrónicas.
- Solicitudes de control: envíe solicitudes de control para configurar el dispositivo o recuperar información.
Configuración del dispositivo:
- Configuración: configure el dispositivo USB seleccionando configuraciones, interfaces y opciones alternativas.
- Administración de puntos de conexión: administre puntos de conexión para la transferencia de datos.
Enumeración de dispositivos:
- Identificación del dispositivo: enumerar e identificar dispositivos USB conectados al sistema.
- Recuperación de descriptores: recupere descriptores de dispositivo, descriptores de configuración, descriptores de interfaz y descriptores de punto de conexión.
Aplicaciones personalizadas:
- Aplicaciones en modo de usuario: desarrolle aplicaciones en modo de usuario que se comuniquen con dispositivos USB mediante la API de WinUSB.
- Actualizaciones de firmware: implemente mecanismos de actualización de firmware para dispositivos USB.
Pruebas y depuración:
- Creación de prototipos: prototipo rápido de comunicación de dispositivos USB para probar la funcionalidad de hardware.
- Depuración: use WinUSB para depurar problemas de comunicación entre el host y el dispositivo USB.

Componentes de WinUSB

WinUSB incluye:

Un controlador en modo kernel (winusb.sys)
Una biblioteca de vínculos dinámicos en modo de usuario (winusb.dll) que expone las funciones de WinUSB descritas en winusb.h. Puede usar estas funciones para administrar dispositivos USB con software en modo de usuario.

De forma predeterminada, winusb.sys se instala en la pila del modo kernel del dispositivo como controlador de filtro superior. Las aplicaciones se comunican con el controlador de funciones UMDF del dispositivo para emitir solicitudes de control de E/S de lectura, escritura o dispositivo. En esta configuración, winusb.sys actúa como propietario de energía y Plug and Play de la pila de dispositivos. También puede instalar winusb.sys como controlador de función para un dispositivo USB.