Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的自動安裝

2020-05-27 13:30:54

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供稿：網(wǎng)友

　　摘要：討論了Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的安裝，并提出了一種在系統(tǒng)斷電重啟時自動安裝無線網(wǎng)卡的解決方案。對Windows CE的系統(tǒng)定制、應用程序的開發(fā)及系統(tǒng)封裝進行了介紹。

　　關鍵詞：嵌入式系統(tǒng) Windows CE 無線網(wǎng)卡設備驅動

　　Windows CE是為多種嵌入式系統(tǒng)和產品而設計的緊湊、高效、可升級的操作系統(tǒng)，并特別為有限的硬件資源設計了多線程、多任務和完全優(yōu)先的操作系統(tǒng)環(huán)境。在無線通信領域有很大的應用前景。

　　本文重點討論了Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的安裝，并提出了一種在系統(tǒng)斷電重啟時自動安裝無線網(wǎng)卡的解決方案;還對Windows CE的系統(tǒng)定制、應用程序的開發(fā)及系統(tǒng)封裝進行了介紹。由于Windows CE與Windows的同源和相似，決定了學習Windows CE的簡易性，這樣就縮短了應用者的開發(fā)周期。

　　1 Windows CE簡介

　　Windows CE包括四大基本模塊，它們提供了操作系統(tǒng)的關鍵特性，分別是：內核(Kernel)模塊、對象存儲(Object Store)模塊、GWES(用戶、應用程序和操作系統(tǒng)之間的圖形用戶界面)模塊和通信(Communication)模塊。圖1為Windows CE的模塊化結構圖。

　　操作系統(tǒng)定制工具有Windows CE Platform Builder(簡稱PB)，應用程序開發(fā)工具有嵌入式開發(fā)工具包Embedded Visual Tools，包括Embedded Visual C++(簡稱EVC)和Embedded Visual Basic(簡稱EVB)。

　　2 特定硬件平臺Windows CE操作系統(tǒng)的開發(fā)

　　有了具體的嵌入式硬件平中后，就可以為其開發(fā)滿足特定功能需要的Windows CE系統(tǒng)?？傊?，可以分成三個步驟：操作系統(tǒng)的定制、特定功能應用程序模塊的開發(fā)、功能模塊封裝入

　　操作系統(tǒng)。

　　2.1 操作系統(tǒng)的初步定制

　　圖2為在PB中定制Windows CE操作系統(tǒng)的一般流程[3]。

　　首先，選擇操作系統(tǒng)的基本配置，并且為特定的平臺選擇相應的微處理器和平臺支持包BPS(Board Support Packet)。PB提供的BSP有CEPC(基于PC機的WinCE硬件開發(fā)平臺)。開發(fā)者可以選擇其一或自己定制特定平臺的BPS。其次，制定平臺，在此階段可開發(fā)設備驅動，適當?shù)夭眉?、添加組件，如有必要還需對某些配置文件進行修改。然后，封裝所需要的各功能模塊，編譯生成OS鏡像文件。若設備為自己定制的目標設備，則需開發(fā)OAL(OEM Adaptation Layer)、BPS和BootLoader。接著，把鏡像文件下載到目標設備，進行調試;需要的話，進行重復配置、封裝、下載及調試，需要的話，進行重復配置、封裝、下載及調試，直到滿足要求，完成平臺的創(chuàng)建。最后導出相應的SDK(Software Development Kit)軟件開發(fā)工具包，運行后加域到EVC中，使得可以進行特定硬件平臺上的應用程序開發(fā)。SDK包含程序庫、頭文件、示例程序源代碼和庫函數(shù)使用文檔，同時還包括編程指導和API參與以及設備驅動工具包(DDK)。

　　2.2 特定功能應用程序模塊的開發(fā)

　　開發(fā)特定功能的應用程序模塊就是在EVC中編寫應用程序，滿足系統(tǒng)功能擴充的需要。重點要做以下工作：

　　(1)為特定平臺選擇相應的微處理器，如WCE THUMB或WCE x86em等。

　　(2)編寫應用程序。方法上EVC與PC機上運行的VC差別不大。兩者的區(qū)別主要有：前者的API是后者API的子集，對不兼容的函數(shù)要做一些修改或者尋求可替代的函數(shù);前者為Unicode環(huán)境，所有字符都是兩個字節(jié)，而后者為ANSI美國標準，每個字符一個字節(jié)，因此必要時兩者間要作數(shù)據(jù)類型轉換;另外在用戶界面編程和內存管理等方面也有些差異。

　　(3)對程序進行編譯和調試。編譯時一定要選擇特定的硬件平臺。調試時可用微軟件包提供的工具Microsoft Activesync建立PC機上與目標機的連接，把系統(tǒng)鏡像從PC機下載到目標機上進行調試;另外EVC中帶有模擬器，可以在PC機上模擬目標平臺上的大部分功能。

　　2.3 功能模塊封裝入系統(tǒng)

　　OEM開發(fā)者通常把必要的應用程序和操作系統(tǒng)封裝在一起發(fā)布給使用者，因此要把應用程序打包封裝入初步制定的操作系統(tǒng)中。需要做的工作主要有兩個：

　　(1)把編譯好的可執(zhí)行文件拷貝到Windows CE系統(tǒng)相應的文件夾中。

　　(2)在PB中修改相應的系統(tǒng)配置文件。PB所提供的配置文件包括四種文件類型：.bib，說明需要打包進鏡像文件的Windows CE文件;.dat，文件系統(tǒng)、目錄和文件分配表描述;.db，Windows CE對象存儲數(shù)據(jù)庫的描述;.reg，系統(tǒng)注冊表。在開發(fā)過程中最常用到的配置文件有：Platform.bib、Platform.reg、Platform.dat、Config.bib。Platform.bib定義打包到OS鏡像文件時所需要的文件(files)和模塊(modules);Platform.reg定義目標平臺冷啟動時所加載的注冊表鍵值;Platform.dat定義目標平臺冷啟動時所加載的系統(tǒng)文件、目錄和鏈接等;Config.bib定義可用的物理地址，并進行一些屬性設置。

　　做好以上兩步以后，對操作系統(tǒng)重新編譯、下載、調試，最終得到功能完整的系統(tǒng)鏡像。

　　3 開發(fā)實例——Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的自動安裝

　　3.1 項目介紹

　　項目要求實現(xiàn)一個獨立的嵌入式無線通信模塊，通過現(xiàn)有的IEEE80211b無線網(wǎng)卡接入無線局域網(wǎng)進行通信。系統(tǒng)采用Samsung公司的S3C2410芯片開發(fā)嵌入式系統(tǒng)硬件平臺，需要在Windows CE環(huán)境驅勸PCMCIA無線網(wǎng)卡。

　　3.2 無線網(wǎng)卡安裝的問題和解決方案

　　Windows CE操作系統(tǒng)支持兩種類型的設備驅動程序：內置式設備驅動程序和可安裝設備驅動程序。當目標朵與PC機相鏈，且目標機有顯示屏和鏈盤時，對于可安裝的設備驅動程序，其安裝步驟為：建立目標機與PC機的連接，將設備驅動程序的.dll文件復制到Windows CE的Windows目錄下;當系統(tǒng)檢測到設備時，顯示屏中會出現(xiàn)相應的對話框，用鍵盤輸入驅動的名稱即可。

　　項目中要為現(xiàn)有的無線網(wǎng)卡安裝驅動程序。因為Windows CE系統(tǒng)運行時是基于RAM存儲的，ROM相當于只讀硬盤，一旦系統(tǒng)斷電或冷啟動后，RAM中的信息就會丟失，尤其是一些注冊表的信息，所以要對RAM持續(xù)供電。但由于本系統(tǒng)硬件電源不能保證持續(xù)供電，安裝了無線網(wǎng)卡的驅動程序后，信息存儲在RAM中，系統(tǒng)斷電或冷啟動后，相關的信息會丟失。而且，目標機在實際使用中無顯示屏和鍵盤。因此，斷電重啟時需要自動重新安裝無線網(wǎng)卡驅動程序。

　　解決方案為：從系統(tǒng)持久存儲SM卡中讀取網(wǎng)卡驅動程序xi825.dll和TCP/IP屬性配置文件config.txt，并按配置文件設備注冊表鍵值，然后為無線網(wǎng)卡安裝驅動程序。若需要根據(jù)具體應用環(huán)境更新TCP/IP屬性值，可用新的配置文件覆蓋SM卡中的舊文件，冷啟動后，重新設備屬性值，在安裝網(wǎng)卡驅動即可。

　　用EVC編寫應用程序完成自動安裝無線網(wǎng)卡驅動的功能，圖3為應用程序的大體流程。

　　首先，把兩個文件從SM卡的storage card文件夾拷貝到Windows CE系統(tǒng)的Windows目錄下;拷貝成功后，按config.txt的內容對注冊表進行操作，設置具體環(huán)境下的TCP/IP屬性值;系統(tǒng)檢測到無線網(wǎng)卡后，在彈出名為“Unidentified PCCard Adapter”的對話框中程序自動輸入網(wǎng)卡驅動程序名，完成無線網(wǎng)卡的自動安裝。

　　3.3 幾個具體問題的解決

　　下面，再討論一下本方案中幾個具體問題的解決辦法。包括對注冊表的操作、自動安裝功能的實現(xiàn)、程序流程的總體控制以及將程序打包封裝入操作系統(tǒng)的作法。

　　3.3.1 對注冊表的操作

　　Windows CE中有一系列API函數(shù)可以對注冊表進行操作，完成打開關閉注冊表、讀取或修改鍵值等功能。另外，Windows CE注冊表中值的類型為Unicode;而配置文件config.txt是在PC機上產生的，類別為ANSI。要按cogfing.txt中讀取的值設定注冊表值，就要進行數(shù)據(jù)類型的轉換，可以用函數(shù)MultiByteToWideChar()實現(xiàn)[4]。關鍵代碼如下：

　　RegOpenKeyEx(HKEY_LOCAL_MACHINE, //根鍵TEXT("Commxi8251ParmsTcpIP"),

　　//打開根鍵下的子鍵

　　0， //預留值，必設為0

　　0， //不支持此項，必設為0

　　&hKey //最終打開鍵的句柄指針

　　);

　　RegSetValueEx( hKey, //對鍵操作的句柄

　　TEXT("IpAddress"),//鍵中的數(shù)據(jù)項名

　　0, //預留值，必設為0

　　REG_GZ, //數(shù)據(jù)項中值的類型

　　(CONST BYE*)((LPCTSTR)regData),//存有數(shù)據(jù)項值的緩沖區(qū)

　　dwDataSize //值的字節(jié)數(shù)

　　); //對"IpAddress"數(shù)據(jù)項的值作修改，即改變IP值

　　3.3.2 自動安裝功能的實現(xiàn)

　　用FindWindows()函數(shù)判斷對話窗口的出現(xiàn);用keybd_event()函數(shù)模擬鍵盤輸入。關鍵代碼如下：

　　TCHAR g_szTitle[80]=TEXT("Unidentified PCCard Adapter"); //指定對話框的標題

　　HWND hWnd=..FindWindows(NULL,g_szTitle); //判斷此標題名的窗口是否已出現(xiàn)，不論是否為前臺窗口

　　if (hWnd! =NULL) //若窗口已出現(xiàn)

　　{..SetForegroundWindows(hWnd); //將此窗口設置前臺窗口

　　keybd_event(0x58,0,0,0); //按下x鍵

　　keybd_event(0x58,0,KEYEVENTE_KEYUP,0); //抬起x鍵

　　//完成了按下和抬起x鍵的兩個動作，就模擬了鍵盤輸入字符x.

　　............//用同樣的方法輸入 i825.dll

　　keybd_event(0x0d,0,0,0);

　　keybd_event(0x0d,0,KEYEVENTF_KEYUP,0); //最后輸入確認鍵

　　}

　　正確輸入后，可以看到無線網(wǎng)卡的顯示燈開始閃爍，說明網(wǎng)卡已經安裝成功，等待進行無線通信。

　　3.3.3 程序流程的總體控制

　　為了保證程序流程的順序，整個程序中還需要有一個總體監(jiān)視控制的管理員。這種監(jiān)控功能，可以通過發(fā)送接收特定消息給主控函數(shù)的方法，也可以采用等待特定事件對象的方法，還可以采用開定時器查詢的方法等。鑒于方法簡單，而且對系統(tǒng)資源占用并不大，這里選用了開定時器查詢的方法，并設置了標志位flag區(qū)分不同階段工作，進行相應的操作。下面列出部門關鍵代碼：

　　flag=0; //最初標志位設為0，即先拷貝所需要文件

　　m_nTimer=SetTimer(1,2000,NULL); //開啟定時器

　　KillTimer(m_nTimer); //時間到，先關閉定時器，進行相應判斷和操作。

　　3.3.4 應用程序封裝入系統(tǒng)

　　上文已經講了將應用程序封裝入操作系統(tǒng)的一般方法，分為應用程序的拷貝和修改系統(tǒng)配置文件兩步。此項目最后要把開的應用程序monitor.exe打包封裝入操作系統(tǒng)。這里重點介紹一下系統(tǒng)中幾個配置文件的具體修改情況。

　　(1) 在Platform.bib文件中的Files部門加入以下代碼