USB-Treiberprogrammierung

Entwickeln Sie Ihren eigenen USB-Treiber

Kithara USB Toolkit

Kithara USB Toolkit stellt alle wesentlichen Funktionsmechanismen für die Entwicklung von Treibern für USB-Geräte bereit. Mit einem einfach anwendbaren API können Sie von der gewohnten Programmierumgebung aus auf Hardware-Komponenten zugreifen, als wenn Sie mit hohem Aufwand einen echten Gerätetreiber entwickeln würden.

Kithara USB Toolkit ist ein Werkzeug, mit dem Sie komfortabel USB-Treiber für Windows entwickeln oder fremde USB Hardware ansprechen können, ohne sich in die aufwendige Kernel-Programmierung einarbeiten zu müssen. Die gesamte Entwicklung erfolgt aus Ihrer gewohnten Programmierumgebung heraus, es werden die Programmiersprachen C, C++, Delphi und C# direkt unterstützt. Kithara USB Toolkit stellt einen generischen Treiber bereit, über den Systemprogrammierer direkt mit den USB-Geräten kommunizieren können.

Weitere Information siehe Kithara Driver Collection. Eine individuelle Zusammenstellung der Funktionsmodule sowie Echtzeitfähigkeit erhalten Sie mit Kithara RealTime Suite.

Einige Eckdaten

  • Kommunikation mit USB-Geräten über USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0 und USB 3.1 von der Anwendungs- oder Kernel-Ebene aus
  • Unterstützt Geräte mit mehreren Interfaces und Konfigurationen
  • Reaktion auf alle Plug-and-Play- und Power-Management-Ereignisse sowie auf eintreffende Daten direkt auf Kernel-Ebene möglich
  • Sende- und Empfangsroutinen können direkt aus dem Echtzeitkontext aufgerufen werden
  • Beliebige Gerätenamen, beispielsweise für virtuelle Schnittstellen
  • Generischer WDM-Treiber für Plug-and-Play-Installation enthalten
  • Unlimitierte Weitergabe der Runtime-Dateien
  • Nutzung der Kernel-Ebene unterstützt C, C++ oder Delphi (Win32 native)
USB in Echtzeit

Module

Kithara USB Toolkit enthält folgende Module, wobei eventuell genannte Echtzeitfähigkeit nur gegeben ist, wenn das Modul Teil von Kithara RealTime Suite ist.

Basisfunktionen

Base/Kernel Module

  • Unterstützt die folgenden Betriebssysteme: Windows 10 und 11 (32 und 64 Bit) sowie Windows Server 2016, 2019 und 2022, jeweils mit Dedicated Mode
  • Unterstützung von Mehrkernprozessoren, Hyperthreading und NUMA-Multiprozessor-PCs
  • Funktionen für: Öffnen des Treibers, Ausführung von Echtzeit-Code auf der Kernel-Ebene, Echtzeit-Speicherverwaltung, Device-Handling, Versionskontrolle, Debug-Hilfen, Systeminformationen
  • Echtzeit-Tasks, Events, Callbacks, Shared Memory, Daten- und Message-Pipes, schnelle Mutex-Objekte

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System Module

  • Abfangen von Systemereignissen wie Schutzverletzungen und Systemabstürzen auf der Kernel-Ebene (zum Beispiel FailSafe-Handler/„BlueScreen-Handler“)

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Kommunikation

USB Driver Module

  • Ansprechen von USB-Geräten über Windows-Treiberstack
  • Low-, Full-, High-Speed
  • Control-, Bulk-, Interrupt- und Isochron-Transfer
  • Reaktion auf alle Plug-and-Play- und Power-Management-Ereignisse

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Device Module

  • Bereitstellung eines Windows-Programmier-Interfaces für Gerätekommunikation (ReadFile, WriteFile, DeviceIoControl)
  • Beliebige Gerätenamen, zum Beispiel für virtuelle COM-Ports

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Plattformen

Echtzeitfähigkeit wird nur auf der Kernel-Ebene erzielt. Dazu wird eine Programmiersprache und -umgebung benötigt, die nativen Maschinencode erzeugt, wie etwa C, C++, Delphi und andere. Dennoch unterstützt Kithara RealTime Suite verschiedene Plattformen, beispielsweise auch die .NET-Umgebung. Die Lösung besteht darin, den zeitkritischen Code in eine DLL zu verlagern, die mit den Funktionen von Kithara RealTime Suite direkt auf die Kernel-Ebene geladen wird und dadurch in den Echtzeit-Kontext gelangt. Sofort verwendbare Programmgerüste für die genannten Plattformen befinden sich in jeder Software-Lieferung.

Systemvoraussetzungen

Kithara RealTime Suite unterstützt eine breite Palette von Hardware- und Software-Kombinationen. Bei Fragen hierzu kontaktieren Sie uns bitte!

Betriebssystem

Die Software unterstützt folgende Betriebssysteme:

  • Windows 10 und 11 (32 und 64 Bit), Dedicated Mode
  • Windows Server 2016, 2019 und 2022, Dedicated Mode

Hardware

Die Software läuft auf folgender Hardware:

  • CPU: AMD (ab Athlon) oder Intel (ab Pentium 2), 32 oder 64 Bit
  • Dual- oder Multi-Core; mit Multi-Core optional Hyperthreading verwendbar, derzeit bis 48 logische CPUs, darüber auf Anfrage
  • ACPI erforderlich (Advanced Control and Power Interface)
  • der PC muss PAE (Page Address Extension) unterstützen
  • Gigabit-Ethernet bis 200 GBit/s: Fast alle Controller von Intel und RealTek werden unterstützt

Compiler

Sofort verwendbare Programmgerüste für folgende Programmiersprachen/Compiler sind Teil der Software-Lieferung (auch weitere Programmiersprachen können auf Anfrage unterstützt werden):

  • Visual Studio 20xx C++ mit MFC-Oberfläche (mitgelieferte Projektdateien: VS 2010/12/13/15/17/19/22)
  • C++Builder (Embarcadero, ehem. Borland) mit VCL-Oberfläche
  • Delphi (Embarcadero, ehem. Borland) mit VCL-Oberfläche
  • Visual Studio 20xx C# mit WPF-Oberfläche (inkl. C++-DLL für Echtzeit-Ausführung, mitgelieferte Projektdateien: VS 2010/12/13/15/17/19/22)

Für die Code-Ausführung im Echtzeitkontext ist im Prinzip jeder Compiler verwendbar, der eine DLL mit nativem Maschinencode erzeugen kann. Die Windows-Anwendung kann jedoch auch mit anderen Programmiersprachen erzeugt werden, zum Beispiel mit C#.

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