Windows CE中實現(xiàn)藍牙串口驅(qū)動程序

?摘要：藍牙通信平臺在嵌入式系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中，OBEX（對象交換）始終是很重要的一部分，基于OBEX的藍牙文件傳輸?shù)玫綇V泛應(yīng)用。而OBEX的實現(xiàn)是基于藍牙仿真接口，所以藍牙串口驅(qū)動程序的實現(xiàn)就有了很重要的意義。介紹了Windows CE下串口驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)和一種具體的實現(xiàn)方法。

Windows CE作為一種典型的嵌入式操作系統(tǒng)，通過將藍牙應(yīng)用移植到Widows CE中，對于如pSOS+、Nucleus等其它嵌入式系統(tǒng)，具有典型意義。由于OBEX上的文件傳輸應(yīng)用建立在RFCOMM實現(xiàn)的藍牙仿真串口上，本文介紹OBEX文件傳輸?shù)乃{牙虛擬串口驅(qū)動程序的實現(xiàn)。

1 Windows CE設(shè)備驅(qū)動程序概述

Windows CE支持廣泛的基于各種CE平臺的設(shè)備驅(qū)動程序。目前，它提供了四種設(shè)備模型，其中兩種是專用于Windows CE的模型，另外兩種外部模型來自其它操作系統(tǒng)?；赪indows CE的兩種模型是本機的設(shè)備驅(qū)動程序和流接口驅(qū)動程序。兩種外部模型用于通用串行總線（USB）和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器接口標準（NDIS）的驅(qū)動程序。

由于藍牙協(xié)議是在無線技術(shù)下的仿真串口，藍牙中OBＥＸ的許多應(yīng)用正是基于藍牙仿真串口。而流接口驅(qū)動程序通過一組流接口函數(shù)使得應(yīng)用程序可以通過文件系統(tǒng)中的特殊文件而與設(shè)備接口，因此藍牙仿真串口的功能性更適合流接口驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)。

圖1

２ Windows CE下藍牙串口驅(qū)動程序的實現(xiàn)

雖然藍牙設(shè)備驅(qū)動程序的實現(xiàn)采用流接口驅(qū)動程序設(shè)計，但由于兩種驅(qū)動程序的基本結(jié)構(gòu)與原理相似，所以下文從本機設(shè)備驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)開始，可以更清楚地認識藍牙設(shè)備驅(qū)動程序的實現(xiàn)原理。

２．１　本機設(shè)備驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)

Ｗindows CE中包含的樣本設(shè)備驅(qū)動程序分為兩種類型：單片驅(qū)動程序（Ｍonolithic device driver）和分層的驅(qū)動程序（Ｌayered Devicedriver）。單片驅(qū)動程序基于單個碼片，該碼片直接把硬件設(shè)備的功能性通過設(shè)備驅(qū)動程序接口傳遞給操作系統(tǒng)。與單片驅(qū)動程序相比，分層的驅(qū)動程序由兩個設(shè)置好的層組成：上層是模型設(shè)備驅(qū)動程序（ＭＤＤ），下層是依賴平臺的驅(qū)動程序（ＰＤＤ）。本文采用分層的驅(qū)動程序來連接藍牙硬件和上面的文件傳輸應(yīng)用。圖１說明了兩種驅(qū)動程序是如何在Ｗindows CE操作系統(tǒng)中集成的。

設(shè)備驅(qū)動程序接口（ＤＤＩ）是在ＭＤＤ中實現(xiàn)的函數(shù)集，ＧＷＥＳ模塊通過這個接口調(diào)用設(shè)備驅(qū)動程序；設(shè)備驅(qū)動程序服務(wù)器提供接口（ＤＤＳＩ）是在ＰＤＤ中實現(xiàn)的函數(shù)集并由ＭＤＤ調(diào)用。由于微軟提供了所有與ＭＤＤ模塊相關(guān)的源代碼，所以對這部分不用做任何改動，只需將自己的ＰＤＤ模塊與ＭＤＤ模塊鏈結(jié)成一個公用庫。

理解了本機設(shè)備驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)后，從圖１右邊不難看出，流接口驅(qū)動程序只是把流接口作為它們的ＤＤＩ使用。在這種情況下，不必要把這些驅(qū)動程序與ＧＷＥＳ模塊邏接起來。它們以普通的ＤＬＬ方式存在并根據(jù)需要被調(diào)用。

2.2 藍牙仿真串口驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)

藍牙仿真串口是用藍牙ＲＦＣＯＭＭ協(xié)議實現(xiàn)無電纜的無線串口通信，與本機設(shè)備驅(qū)動程序一樣，實現(xiàn)流接口的串口驅(qū)動程序同樣只需實現(xiàn)藍牙的ＰＤＤ模塊。

ＰＤＤ模塊包括四部分：第一部分是必須自己實現(xiàn)的所有ＤＤＳＩ接口；第二部分是藍牙協(xié)議棧包括ＦＲＣＯＭＭ、ＳＤＰ、Ｌ２ＣＡＰ以及ＨＣＩ實體；第三部分是ＨＣＩ傳輸層通過ＵＡＲＴ或者ＵＳＢ接口連接到藍牙硬件；最后一部分是為藍牙應(yīng)用提供的圖形界面接口和控制端口模塊，用來對整個協(xié)議棧初始化、藍牙硬件初始化、搜索附近的藍牙設(shè)備以及發(fā)現(xiàn)指定設(shè)備上的服務(wù)。如圖２所示。

在圖２所示的藍牙仿真串口驅(qū)動程序的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，設(shè)備管理程序是用戶層的程序，在基于Ｗindows CE的平臺上不停地運行著。設(shè)備管理程序不是內(nèi)核的一部分，但它是與內(nèi)核、注冊表和注接口驅(qū)動程序ＤＬＬ有相互影響的單獨部分。它主要執(zhí)行以下任務(wù)：

HWOBJ BluetoothObj={ /*描述藍牙仿真串口特征*/

（PDEVICE_LIST）&SerDL,

THREAD_IN_PDD,/*中斷處理全部由PDD層處理*/

0，

NULL，

（PHW_VTBL）&BluetoothVTbl/*包含需要實現(xiàn)的所有標準串口DDSI函數(shù)的列表*/

}；

HWOBJ BluetoothCTRLObj={/*描述藍牙控制端口特征*/

（PDEVICE_LIST）&SerDL,

THREAD_IN_PDD,

0,

NULL,

(PHW_VTBL)&CTRLVTb1

};

PHWOBJ rgpHWObjects[]={/*包含兩個PDD實例的數(shù)組*/

&BluetoothObj,

&BluetoothCTRLObj

};

DEVICE_LIST SerDL={/*存儲設(shè)備驅(qū)動程序中所有串口設(shè)備*/

“CESerial.dll”,/*串口驅(qū)動程序的名字*/

sizeof(rgpHWObjects)/sizeof(PHWOBJ),/*串口設(shè)備的數(shù)目*／

regHWObjects

};

PDEVICE_LIST GetSerialObject(VOID)

{

return (&SerDL);

}

圖2

??? 在串口驅(qū)動程序中注冊了兩個串口設(shè)備后，就要實現(xiàn)這兩個PDD實例對應(yīng)的流接口函數(shù)。微軟為要實現(xiàn)的串口PDD模塊提供了一個HWOBJ（Haredware Object）類型的串行對象表，這個結(jié)構(gòu)列出了實現(xiàn)串口驅(qū)動的所有接口函數(shù)指針。見下面的描述：

typedef struct _HW_VTBL{

PVOID(*HWInit)(ULONG Identifier,PVOID pMDDCon-text,PHWOBJ pHWObj);

…，

…，

BOOL（*HWIoct1）(PVOID pHead,DWORD dwCode,

PBYTE pBufIn,DWORD dwLenIn,PBYTE pBufOut,DWORD

DwLenOut,PDWORDpdwActualOut);

} HW_VTBL,*PHW_VTBL;

用戶通過修改串行口PDD的串行對象表改變函數(shù)集或函數(shù)名。下面的結(jié)構(gòu)BluetoothVTbl的定義了藍牙仿真串口DDSI函數(shù)的名稱。

Const HW_VTBL BluetoothVTbl={

BluetoothInitSerial,

…，

…，

BluetoothIoctl

};

同樣用結(jié)構(gòu)變量CTRLVTbl定義了控制端口的DDSI函數(shù)名列表。由于這個串口設(shè)備用作內(nèi)部實現(xiàn)特殊的功能，下面只列出了需要關(guān)心的主要函數(shù)名。

Const HW_VTBL CTRLVTbl={

CTRLInitSerial,

CTRLDeinit,

CTRLOpen,

CTRLClose,

…，

…，

CTRLIoctl

};

藍牙作為一個驅(qū)動新經(jīng)濟的引擎，將會 對以嵌入式系統(tǒng)為主的“后PC機”時代的到來產(chǎn)生巨大的推動作用，同時它還將面臨來自象IrDA、802.11、HomeRF等無線通信技術(shù)的挑戰(zhàn)。而將OBEX成功引入藍牙，使得在嵌入式系統(tǒng)下工作的藍牙通信設(shè)備上傳輸文件、同步、打印等應(yīng)用成為可能，因此在藍牙中起著舉足輕重的作用。