### WinCE流驱动程序设计概述
#### 一、引言
Windows CE（简称WinCE）是由微软公司开发的一款面向嵌入式领域的操作系统。WinCE因其轻量级、灵活性高而被广泛应用于移动设备如手机、PDA、平板电脑以及工业控制等领域。WinCE通过提供丰富的API接口和良好的硬件抽象层，使得开发者能够快速开发出适应不同应用场景的软件系统。为了更好地支持各种硬件设备，WinCE提供了多种类型的驱动程序设计方法，其中包括本地驱动、流驱动、USB驱动和网络驱动等。其中，流驱动由于其接口简单且支持的硬件设备种类最多，因此成为最常用的驱动类型之一。
本文将结合Intel DBPXA255开发板上的一个8位数码管LED的实际案例，详细介绍WinCE流驱动的设计方法。
#### 二、流驱动开发的基本知识
##### 2.1 开发WinCE驱动的基本工具
驱动程序作为板级支持包（BSP）的一部分，通常使用微软提供的Platform Builder工具进行开发。Platform Builder允许开发者创建适合自己硬件平台的内核镜像文件（NK.bin），并整合所需的驱动程序。在完成驱动程序的编写和编译后，开发者可以使用该工具将这些驱动程序打包进内核镜像中，并下载到嵌入式设备上运行WinCE操作系统。
##### 2.2 DBPXA255开发板介绍
Intel PXA255是Intel推出的一款嵌入式应用处理器，取代了早期的Strong ARM SA1110处理器。PXA255处理器基于ARM架构，具有Thumb压缩指令、64位长乘法指令、增强型DSP指令等高级特性。此外，PXA255还集成了多种外部接口，支持Linux、WinCE等多种主流嵌入式操作系统。DBPXA255开发板基于PXA255处理器，配备了触摸屏、声卡接口等外设，在嵌入式开发领域得到了广泛应用。
##### 2.3 WinCE设备驱动程序的加载机制
在WinCE中，大部分驱动程序是在系统启动过程中由设备管理器自动加载的。加载信息存储在注册表的特定子键中，通常位于`HKEY_LOCAL_MACHINE\DRIVERS\BuiltIn`路径下。以音频设备为例，其加载信息如下：
```
[HKEY_LOCAL_MACHINE\DRIVERS\BuiltIn\WaveDev\]
"Prefix"="WAV"
"Dll"="wavedev.dll"
"Index"=dword:1
"Order"=dword:0
```
- **Prefix**：表示设备的前缀名，用于标识与特定名称设备相关联的文件流访问接口。本例中为`WAV`，设备的打开和关闭例程分别命名为`WAV_Open`和`WAV_Close`。
- **Dll**：表示包含该设备驱动程序操作例程的动态链接库文件名。在本例中为`wavedev.dll`。
- **Index**：表示索引值，用于区分流接口管理的不同设备。例如，第十个设备使用`0`表示。
- **Order**：表示该设备在系统启动期间的加载顺序，是一个可选字段。
##### 2.4 流驱动设备概述
流接口设备是以文件流的形式实现功能的设备。对于WinCE系统而言，流驱动设备被视为一个特殊的文件存在，用户可以通过标准的文件操作函数如`CreateFile`、`ReadFile`、`WriteFile`等来访问这些设备。通过这种方式，开发者可以更加灵活地管理和控制硬件资源。
#### 三、WinCE流驱动程序设计实例
本节将详细介绍如何为Intel DBPXA255开发板上的8位数码管LED设计一个流驱动程序。
##### 3.1 设计思路
1. **确定流驱动程序的前缀名**：选择一个唯一的前缀名，如`LED`，用于标识与该LED设备相关的文件流访问接口。
2. **定义动态链接库**：创建一个动态链接库（DLL）文件，用于封装所有的驱动程序例程。
3. **注册表配置**：在注册表中设置必要的加载信息，包括前缀名、动态链接库文件名、索引值等。
4. **编写驱动程序代码**：
- 实现`LED_Open`和`LED_Close`例程，用于打开和关闭设备。
- 编写读写操作例程`LED_Read`和`LED_Write`，用于控制LED的显示内容。
##### 3.2 代码实现
以下是一个简化的LED流驱动程序实现示例：
```c++
// LED设备的前缀名
#define LED_PREFIX "LED"
// LED设备的索引值
#define LED_INDEX 1
// LED设备的动态链接库文件名
#define LED_DLL "leddev.dll"
// LED设备的打开例程
NTSTATUS LED_Open(PVOID Context, PFILE_OBJECT FileObject, ULONG Flags)
{
// 初始化LED设备
// ...
return STATUS_SUCCESS;
}
// LED设备的关闭例程
NTSTATUS LED_Close(PVOID Context, PFILE_OBJECT FileObject)
{
// 清理LED设备
// ...
return STATUS_SUCCESS;
}
// LED设备的读取例程
NTSTATUS LED_Read(PVOID Context, PFILE_OBJECT FileObject, PIO_STACK_LOCATION IrpSp, PVOID Buffer, ULONG Length)
{
// 读取LED状态
// ...
return STATUS_SUCCESS;
}
// LED设备的写入例程
NTSTATUS LED_Write(PVOID Context, PFILE_OBJECT FileObject, PIO_STACK_LOCATION IrpSp, PVOID Buffer, ULONG Length)
{
// 写入LED数据
// ...
return STATUS_SUCCESS;
}
```
##### 3.3 注册表配置
在注册表中配置LED设备的加载信息：
```
[HKEY_LOCAL_MACHINE\DRIVERS\BuiltIn\LED\]
"Prefix"="LED"
"Dll"="leddev.dll"
"Index"=dword:1
"Order"=dword:0
```
#### 四、总结
本文详细介绍了WinCE流驱动的设计方法及其在Intel DBPXA255开发板上的实际应用案例。通过理解WinCE流驱动的基本概念、开发工具、加载机制以及具体实现过程，开发者可以更加高效地为不同的硬件设备开发出相应的驱动程序，从而更好地利用WinCE操作系统的优势。随着物联网技术的发展，WinCE及其驱动程序的设计将继续发挥重要作用。
