一、方案背景：

针对早期的UPS电源的RS232接口标准，已经无法满足目前计算机硬件及软件技术的发展要求，导致很多UPS电源无法继续作为电脑等设备的备用电源。随着NAS用户群体的增多，而用户最担心的问题无疑是突然发生市电中断，NAS无法正常工作，极有可能丢失重要数据，因此，UPS电源也成为了NAS用户的备用电源。但目前市面上，很多UPS电源并未支持NAS，若对原本的UPS电源进行内部升级兼容，成本较高，从而导致UPS厂商的商机流失。那么针对上述问题，该如何低成本、有效地解决呢？



二、方案简介：

UPS电源即插即用的USB接口板方案是一种可以让普通的台式机配合UPS电源，享受笔记本的电源管理功能；无需安装驱动程序及任何附加的PC端软件，为电脑、服务器系统、NAS等提供“绿色”的电源监控保护的经济型USB接口芯片方案。



三、功能特点：

1.采用USB1.0/1.1接口，兼容USB2.0接口，支持热拔插，即插即用。经济型，成本10元左右，即可对UPS电源进行升级。



2.无需安装软件，即可实现电脑、服务器、NAS等出现供电异常时关机保护功能。支持所有符合HID规范的操作系统，包括WindowsXP、Windows2003、VISTA等。

3.完善的危机处理机制，用户可以根据电池剩余容量设定处理机制，包括待机，休眠，关机等。



4.支持NAS,使绝大多数UPS电源能支持NAS。接入后，NAS自动识别，例如：群晖NAS的界面显示。



5.配合UPSmate软件，可提供更友好的操作界面，直观展示UPS电源的输入电压，输出电压，电池容量，预测剩余工作时间，市电状态等所有UPS运行状态的监控，更可以显示厂家自定义的相关支持信息。



6.通过手机微信扫码，快速实现手机在线监控。出现UPS断电、通讯中断等异常情况时，第一时间发送告警信息到用户手机微信上。



四、方案总结：

该方案使UPS电源拥有了USB接口，可以让普通的台式机配合UPS电源，享受笔记本的电源管理功能。无需安装软件，即可实现电脑、服务器等出现供电异常时关机保护功能。同时UPS配合USB接口板，使UPS能支持NAS，在NAS使用过程中，提供稳定的电源保护。以低成本，高效益的方式对UPS进行升级，使UPS厂商能把握住更多的商机。



更完善的UPS、精密空调、电池巡检等产品配套方案和技术服务，请在下面评论或留言，竣达技术为您详细解答。

    开发基于Cy68013的USB设备已经有一段时间，虽然知道它可以支持即插即用，但是一直没有去设计相关的代码，只是在MFC中设计了一个名为“USB连接”的按钮来手动连接到USB设备（参考《USB应用开发技术大全》薛园园编著 人民邮电出版社，2007）。最近又去翻看Cy68013的帮助文档，发现了支持插即用的相关代码，于是试验了一下，基本解决了基于Cy68013的USB设备的PnP功能。
 
    在CyAPI的帮助文件中，对于提供的USB设备类CCyUSBDevice有一段这样的解释：
 
CCyUSBDevice::CCyUSBDevice(HANDLE hnd = NULL, GUID guid = CYUSBDRV_GUID) 
* This is the constructor for the CCyUSBDevice class. 

* It registers the window of hnd to receive USB Plug and Play messages when devices are onnected or disconnected to/from the driver. 

* The object created serves as the programming interface to the driver whose GUID is passed in the guid parameter.
 
    可见，在构建类的对象时给定其HANDLE之后便可以支持USB即插即用。
 
    在CyAPI的帮助文件中还给出了代码示例（虽然是c++ Builder的代码，但对VC程序还是有借鉴作用的）。代码如下：
   void  __fastcall TMainForm::FormCreate(TObject  *Sender) 

   { 

      USBDevice = new CCyUSBDevice(Handle); 

      CurrentEndPt = USBDevice->ControlEndPt; 

   }   

   //  Overload MainForm's WndProc method to watch for PnP messages 

   //  Requires #include <dbt.h> 

   void __fastcall TMainForm::WndProc(TMessage &Message) 

   { 
     if (Message.Msg == WM_DEVICECHANGE) { 
       // Tracks DBT_DEVICEARRIVAL followed by DBT_DEVNODES_CHANGED 

       if (Message.WParam == DBT_DEVICEARRIVAL) { 

         bPnP_Arrival = true; 

         bPnP_DevNodeChange = false; 

       } 
       // Tracks DBT_DEVNODES_CHANGED followed by DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE 

       if (Message.WParam == DBT_DEVNODES_CHANGED) { 

         bPnP_DevNodeChange = true; 

         bPnP_Removal = false; 

       } 
       if (Message.WParam == DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE) { 

         bPnP_Removal = true; 

  

         PDEV_BROADCAST_HDR bcastHdr = (PDEV_BROADCAST_HDR) Message.LParam; 

         if (bcastHdr->dbch_devicetype == DBT_DEVTYP_HANDLE) { 
           PDEV_BROADCAST_HANDLE pDev = (PDEV_BROADCAST_HANDLE) Message.LParam; 

           if (pDev->dbch_handle == USBDevice->DeviceHandle()) 

             USBDevice->Close(); 
         } 

       } 
       // If DBT_DEVNODES_CHANGED followed by DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE 

       if (bPnP_Removal && bPnP_DevNodeChange) { 

          Sleep(10); 

          DisplayDevices(); 

          bPnP_Removal = false; 

          bPnP_DevNodeChange = false; 

       } 
       // If DBT_DEVICEARRIVAL followed by DBT_DEVNODES_CHANGED 

       if (bPnP_DevNodeChange && bPnP_Arrival) { 

          DisplayDevices(); 

          bPnP_Arrival = false; 

          bPnP_DevNodeChange = false; 

       } 
     } 
     TForm::WndProc(Message); 
   } 
    可以看出，程序通过重载WndProc来实现USB设备的相关通知（“Overload MainForm's WndProc method to watch for PnP messages ”）, 而在VC下也是有这个函数的，仿照上述代码，可以编写代码如下：
LRESULT C**IDlg::WindowProc(UINT message,WPARAM wParam,LPARAM lParam) 
{   

  //   TODO:   在此添加专用代码和/或调用基类   

 if (message == WM_DEVICECHANGE) 

 { 

       // Tracks DBT_DEVICEARRIVAL followed by DBT_DEVNODES_CHANGED 

       if (wParam == DBT_DEVICEARRIVAL) 

    { 

         bPnP_Arrival = true; 

         bPnP_DevNodeChange = false; 

       } 
       // Tracks DBT_DEVNODES_CHANGED followed by DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE 

       if (wParam == DBT_DEVNODES_CHANGED) 

    { 

         bPnP_DevNodeChange = true; 

         bPnP_Removal = false; 

       } 
       if (wParam == DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE) 

    { 

         bPnP_Removal = true; 
//       PDEV_BROADCAST_HDR bcastHdr = (PDEV_BROADCAST_HDR) lParam; 

//       if (bcastHdr->dbch_devicetype == DBT_DEVTYP_HANDLE) 

   { 
//           PDEV_BROADCAST_HANDLE pDev = (PDEV_BROADCAST_HANDLE) lParam; 

//       DEV_BROADCAST_HDR   *stHDR;   

//    stHDR   =   (DEV_BROADCAST_HDR   *)lParam;      

     

             //if (pDev->dbch_handle == USBDevice->DeviceHandle()) //判断设备类型  

    //if (stHDR->dbch_handle == USBDevice->DeviceHandle()) 

//             USBDevice->Close(); 

         } 

       } 
       // If DBT_DEVNODES_CHANGED followed by DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE 

       if (bPnP_Removal && bPnP_DevNodeChange) 

    { 

          Sleep(10); 

          DisplayDevices(); 

          bPnP_Removal = false; 

          bPnP_DevNodeChange = false; 

       } 
       // If DBT_DEVICEARRIVAL followed by DBT_DEVNODES_CHANGED 

       if (bPnP_DevNodeChange && bPnP_Arrival) 

    { 

          DisplayDevices(); 

          bPnP_Arrival = false; 

          bPnP_DevNodeChange = false; 

       } 
     } 
    return   CDialog::WindowProc(message,wParam,lParam);   
}
    然而该段代码并没有指明产生USB消息的设备类型，因此任何USB设备的插拔都会引起程序的相应，为了准确识别到Cy68013的USB设备特别编写了代码中加粗的DisplayDevices()，代码如下：
void CECHWorkStationIIDlg::DisplayDevices()

{ 

   if(USBDevice->IsOpen())

   {

      USBDevice->Open(0);

      if(!USBDevice->IsOpen())

      {

          USBDevice->Close();

          m_USBStatus = "未连接到仪器";

          UpdateData(FALSE);

         //   MessageBox("USB设备移除。/n","USB connect",MB_OK|MB_ICONERROR); 

      }    

   }  

   else

   {

       USBDevice->Open(0);

       if(USBDevice->IsOpen()) 

       {

           m_USBStatus = USBDevice->DeviceName;

           UpdateData(FALSE);

           if(USBDevice->DeviceCount()>1)

           MessageBox("应用程序不支持多台仪器同时连接到电脑。/n请移除不必要的仪器！/n","出错",MB_OK|MB_ICONERROR);

       }   

   } 

}
 
    这样就实现了CY68013设备的热插拔。
    上述内容只是提供了一种解决CY68013 USB设备的一种方法。更多方法欢迎大家一起讨论！ 
 
 
 

USB（Universal Serial Bus）串行通用总线，支持即插即用，也称之为菊链（daisy chaining）,因为在一条线缆上可以最多链接127个设备；速度传输速率可达4Mb/s~12Mb/s。USB采用级联方式。
1、USB连接拓扑结构
1）USB host控制器；host控制器其实也就是一个PCI设备，挂载在PCI总线上。
2）USB Hub；USB设备。
我们可以将USB设备理解也一个USB Host连接多个逻辑设备。


2、USB通信流程
USB的连接模式是Host和Device的连接模式，所有的请求都是由Host向Device发出。

（SW－software）
    每个USB设备都会有多个管道。对于USB设备驱动程序员，主要工作在USB设备层。
对于每个USB设备，都有一个或者多个的接口，每个接口（Interface）有多个端点（Endpoints）,每个端点通过管道(Pipes)和USB
 Host控制器连接。每个USB设备都会有一个特殊的端点，Endpoint0,它负责传输设备的描述信息，同时也负责传输PC与设备之间的控制信息。

USB设备驱动向USB控制器驱动请求请求的每次传输被称为一个事务，事务有四种类型，Bulk Transaction,Control Transaction,Interrupt Transaction,Isochronous
 Transaction。每次事务都会分解成若干个数据包在USB总线上传输。每次传输必须经历两个或三个部分；第一部分，USB控制器向USB设备发出命令，第二部分是USB控制器和USB设备之间传递读写请求，是可选的，第三部分是握手信号。
如下为Bulk Transaction的示意图：


其它参见[1]。
3、关于Windows
下的USB驱动
常用usbview和BusHound来观察和分析USB设备。关于USB设备请求，设备描述符，配置描述符，接口描述符，端点描述符，及USB具体实例，可以参见[1]。
USB驱动程序的主要功能就是设置这些USB令牌，和获取USB设备描述符。USB驱动程序将这些请求最终转化为USB请求包（URB），然后发往USB总线驱动程序。
[1] Windows驱动开发详解，张帆


转：http://www.cnblogs.com/mydomain/archive/2010/12/11/1903059.html

	

点击上方蓝字关注我们！
前言
    接下来的几篇文章都是跟USB驱动相关的，而USB又是个很复杂的东西，所以如果一下子就扎进去学习源码，就会一头雾水。所以在学习USB驱动之前，我们先来了解一些USB的基础知识。
USB介绍
    USB(Universal Serial Bus)全称通用串口总线，USB为解决即插即用需求而诞生，支持热插拔。USB协议版本有USB1.0、USB1.1、USB2.0、USB3.0等，USB2.0，USB3.0目前应用比较广泛了。
    由于USB是主从模式的结构，设备与设备之间、主机与主机之间不能互连，为解决这个问题，扩大USB的应用范围，出现了USB OTG(ON The Go)。USB OTG 同一个设备，在不同的场合下可行在主机和从机之间切换。
USB速率对比
USB版本
最大传输速率
速率称号
USB 1.0
1.5Mbps(192KB/s)
低速(Low-Speed)
USB 1.1
12Mbps(1.5MB/s)
全速(Full-Speed)
USB 2.0
480Mbps(60MB/s)
高速(High-Speed)
USB 3.0(USB 3.1 Gen 1)
5Gbps(500MB/s)
超高速(Super-Speed)
USB 3.1 Gen 2
10Gbps(1280MB/s)
超高速+(Super-speed+)
USB总线
(1) USB2.0
USB2.0总线采用4芯的屏蔽线，一对差分线(D+, D-)传输信号，另一对(VBUS, 电源线) 传输+5v的直流电。
(2)USB3.0
USB3.0设计了9条内部线路，除了VBUS、电源线、屏蔽线之外，其余3对都是数据传输线路。其中保留了D+与D-这两条兼容USB2.0的线路，新增了SSRX与SSTX专用的USB3.0所设的线路。
USB控制器类型
    OHCI、UHCI都是USB1.1的接口标准，而EHCI是对应USB2.0的接口标准，最新的xHCI是USB3.0的接口标准。
OHCI( Open Host Controller Interface ) 是支持USB1.1的标准。
UHCI (Universal Host Controller Interface )，是Intel主导的对USB1.0、1.1的接口标准，与OHCI不兼容。
EHCI(Enhanced Host Controller Interface ) ，是Intel主导的USB2.0的接口标准。EHCI仅提供USB2.0的高速功能，而依靠UHCI或OHCI来提供对全速(full-speed)或低速(low-speed)设备的支持。
xHCI( eXtensible Host Controller Interface )，是最新的USB3.0的接口标准，它在速度、节能、虚拟化等方面都比前面3中有了较大的提高。xHCI 支持所有种类速度的USB设备(USB 3.0 SuperSpeed, USB 2.0 Low-, Full-, and High-speed, USB 1.1 Low- and Full-speed)。xHCI的目的是为了替换前面三种(UHCI/OHCI/EHCI)。
名词解释
USB Host(USB主机)
主机就是USB总线中作主设备角色的设备, 负责管理USB总线中的数据传输及端口管理.比如一个U盘和PC通讯, PC在这里就是USB Host。
USB Hub(USB集线器)
USB Hub可以将一个USB口转换为多个，USB Host带有Root Hub，第一个USB设备是一个根集线器(Root_hub)，它控制连接到其上的整个USB总线，该控制器是连接PCI总线和USB总线的桥，也是该总线上的第一个USB设备，USB Hub对于上游而言是一个USB Device, 对于下游而言扮演USB Host, 所以USB设备本身不知道自己连接在Hub还是Root Hub上。
HCD(Host Controller Driver)
主机控制器驱动
上面这些名词在驱动中很常见，简单提一下！
往期推荐
Linux驱动分析之Framebuffer驱动
Linux驱动分析之LCD驱动架构
Linux应用开发之coredump
好文！点个好看！