USB DIY --- USB Host 端的軟體開發(一)

這篇文章來講講在 USB DIY 系統開發中，很重要的一個關鍵：Host 端的軟體開發。

一般來說：所謂Host 端的軟體，指的就是 PC 端的應用通訊軟體。

相對於寫USB 韌體來說，系統工程師可能比較難接觸PC 端的應用軟體，

我個人經驗是覺得應該就是比較複雜的UI 人機介面，因為韌體不用管美美的畫面或

是各項按鈕、圖像或一個簡單的文字(或數字)的顯示與排列方式，而這一部分就會

牽涉到PC 作業系統的許多資源問題，如果沒有常寫PC 應用程式的人來說：真的比較

難以入門或鑽研，當然如果你是在大公司上班的，也不用擔心這個，因為公司內可能有

專門寫PC 應用軟體的工程師吧。只是要多花一點工夫溝通與協調整合吧。

當然啊~現在新一代的工程師在學校學的，應該是 Python 了，當然也有人用 Python 寫

這一種應用程式，只是以我看過的範例來說：應該都算是比較簡易的通訊程式而已。

寫寫 Debug 或甚麼的，應該還好，但如果要深入用開發複雜一點的系統應用來說：

可能不一定會事半功倍啊，因為當碰到問題時，也不一定容易Debug。尤其當你拿到

一個範例程式，從這裡往下延伸開發時，往往碰到問題之後，就容易卡住了。

這個問題在別的語言開發平台也會發生，但可能比較容易處理吧。

這篇文章，就是要說明一下：當你找到一個範例程式之後，當然也會碰到類似的問題時，

你要如何處理？

我不是任何EE 或是資工背景畢業的，這些東西完全都是靠自己自修而來，我做得到，

我相信你應該也可以的。

首先，我最早接觸的軟體是：VB 3.0 那時候啦。相對那時我已經有在摸  Turbo C 來說，

雖然 VB 3.0 的 UI 介面比較好學與上手，(那時主要還是 UART/RS232 Com port 時代)。

但後來我還是改用  VC 了。我是從 VC 6.0 MFC 才真正切入Host 端應用軟體開發的。

就一路一直採用這樣子的開發平台了。也很高興，許多原廠或網路資源的東西，也一直

有這方面的範例與資源。

一般USB  Host 端的範例程式可以在網路上找，但這一部分的資料來源會有點雜亂複雜，

找了老半天，也搞不清楚哪一版才是真正、可以相信的版本呢？尤其是在大陸網站上。

我的經驗是從原廠官方所提供的範例程式：Silabs 的 AN249 這一份官方文件說明。

當然啊，如果你真的懂得這樣 USB Host 端應用軟體開發的話，也不一定只用在Silabs

這家公司的硬體或韌體上而已，因為USB 的東西是跟 Device 端的平台硬體或韌體無關的。

所以以下你就會發現這一點很好玩的現象了：早期原廠所提供的範例程式沒有任何包裝

的 Library，所以你可以拿來應用到任何一家的USB controller 上，一家烤肉萬家香。哈~

但後來原廠可能有意識到這一點了，後來就沒有這樣子搞了。

我們就來看早期  AN249 這一份資料所提供的範例程式：

這是早在 2007 年所提供的範例程式。(現在已經沒有這一份了，同樣的檔名所提供的內容

完全不同了，以下會進一步說明)。

當初該公司總共有三個系列的 USB controller ，他都分別提供韌體與 Host 端的範例程式。

但其實Host 端的範例程式都是一樣的，因為USB的通訊協定是固定的，PC 作業系統也不會

去管誰家的晶片或韌體的。

往下目錄中，只有在 BlinkyExample 裡有提供Host 端範例程式：

當然它也有提供一版已經組譯成功可以直接執行的程式了。這個程式(HID_Blinky.exe)可以

直接執行，不需要額外的 DLL 或任何外掛檔案，簡單容易。

2007 年，當然就是當年的 Visual Studio 7.0 版的。不過，你現在用新一點版本也是可以開

啟檔案的，我目前還是停在 Visual Studio 2010 啦。

不過，這個範例程式還是有一個問題：那就是在組譯過程中，他需要Link 一些檔案，

在原廠提供的壓縮包裏沒有，你要自己去微軟公司找。(其實網路很多)：那就是

HID.LIB 。但我是覺得應該路徑設定問題，否則，你直接組譯時，會發生錯誤，

就是缺這一個檔案啦。(另外一個是 Setupapi.lib，但這個檔案路徑沒問題。) 

但還是缺一個 Include 檔： hidsdi.h 。這個檔案也很好找，不用甚麼最新版本，2007 年的

也沒關係，因為 USB HID Class 很早就很完善了。

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基本上，你只要有了這一個範例平台之後，應該就可以動手玩 USB DIY 中的 Host 端

應用程式了，你也不用擔心，萬一我的USB Controller 不是Silabs MCU 而是別家的。

怎麼辦？這個你不用擔心，我自己用這個範例平台，寫過好幾家的USB Controller ，

完全沒有違和感啊。

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好了，我一開始說過：可能原廠也發現這個問題，也想完善他自己開發平台，

所以現在你在官方網站或其他網路搜尋，應該都是找到他的新版範例程式碼了：

他新版的範例程式就完全拉出來獨立一個目錄，因為我說了：這個東西跟USB Device 的

硬體或韌體平台無關的。

一樣的，這個範例程式一樣是針對 HID_Blinky 的範例寫的。只不過看起來，他有增加

一個 HIDToUART的範例，我個人覺得沒差了。

這一版的範例程式就不需要Link 任何 Library 檔了，只不過他跑出一個SLABHIDDevice.h

所以你的組譯工作目錄下，就必須提供兩個檔案：(在上圖標示中)。很明顯的是：

原廠想藉由檔名的宣告來宣示他的主權了。哈~哈~

不過，這一支程式還是可以組譯執行的：

只是你的執行檔下必須外掛另一隻 SLABHIDDevice.DLL 了。

這樣子原廠就達到它的目的了，當然這個作法是宣示作用遠大於實質作法，

因為你還是可以用原先早期版本來規避這個問題的啦。因為畢竟USB HID 的東西技術

太成熟了。微軟早早在 20 年前就完善了，你底下 USB device 動不了甚麼的啦。

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好了，我已經把 USB host 端的軟體開發一開始的平台範例簡單的說明一下了。

因為USB HID 的東西比較容易上手入門。

但如果你問我：那如果是 USB Bulk 傳輸怎麼辦？這個就比較麻煩。

因為微軟管不到  USB Bulk 傳輸介面的通訊協定，所以這一部分你可能就要自己開發

一支屬於自己的 USB Bulk 傳輸驅動程式了。

幸好，一樣早期IC 原廠也有提供類似的範例程式：

只不過，當你組譯出這一隻 SiBulk.sys ，應該還是要過微軟的軟體認證，否則，在安裝

過程中，應該還會碰到另外的問題，不過，這些問題都只是"錢"(費用)的問題而已。

大公司花得起這個錢的啦。

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結論：其實，搞USB DIY的東西，都不是一天、兩天就容易上手的事。光是韌體而沒有

Host 端軟體支持，都不容易學好，所以你自己有努力在各個網路搜尋過的話，應該也可以

理解，就連滿街灑原始碼的大陸網路裡，也都未必提供完整的資料或說明，常常是

USB Controller 韌體原始碼丟給你交差了事。至於 Host  PC 端的軟體就算了，

反正他們也從別人或原廠資料搞來的。也未必真的有認真的鑽研或組譯跑一下範例。

當然啊。除了 韌體與Host 端應用軟體範例外，我個人覺得還是需要 USB 分析儀。

但你覺得你可以用 USB Sniffer 的東西，我還是強烈的建議，有USB 分析儀真的

差很多啦。

以上簡單說明，就提供給有需要人參考看看吧。

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