臺灣博碩士論文加值系統

摘要

網路遠程控制本地端初步架構-使用WDM方式，主要是想利用網路的功能去控制工業應用的機電設備，不外乎必須要有Client/Server端的兩台PC。在Server端又稱為本地端，因此，本地端就是要連上機電設備的控制，所以在本地端必須要有一些準備的工作。既然想用網路去控制機電設備就必須先測試在DOS下發出信號給機械手臂，讓機械手臂做更多應用上的功能。因為在DOS下做控制會有安全性及不易操作介面的問題，所以就改在Windows下做控制，而機電設備最關心一個問題就是電源問題，因此，讓PC電腦當做模擬成機電設備，然後撰寫一個視窗程式去控制PC電腦的電源，即可解決在DOS下做控制的安全性及不易操作介面的問題。要讓機電設備能連接到本地端電腦而透過網路讓Client端控制，就必須要有良好穩定性的驅動程式，而要在Windows下寫驅動程式就必須遵守WDM的規範，這樣才能保證讓機電設備能連接在Windows上做控制。所以這些本地端初步架構的準備工作是很重要的，有了本地端初步架構，對於往後要用網路去控制機電設備的研究進展，有相當大的幫助。

Abstract

Network long-distance control local end preliminary overhead construction- Uses the WDM way, Mainly is wants to control the industrial application using the network function the electromechanical device.,Nothing more than must have to have Client/Server end two PC. Is called the local end in the Server end, Therefore, the local end is must link on the electromechanical device control, Therefore must have to have some preparations in the local end the work. Since wants to use the network to control the electromechanical device to have first to test under DOS sends out the signal to the mechanical arm, Let the mechanical arm make in more applications the function. Because makes the control under DOS to be able to have the security and not to be easy to operate lies between the surface question, Therefore changes under Windows makes the control, But the electromechanical device nicest question is the power source question, Therefore, lets the PC computer treat as simulates the electromechanical device, Then composes a Windows formula to control the PC computer the power source, Then solves under DOS makes the control the security and is not easy to operate lies between the surface question. Must enable the electromechanical device to connect the local end computer to penetrate the network to let the Client end control, Must have to have the good stable actuation formula, But must write the actuation formula under Windows to have to observe WDM the standard, This can guarantee enables the electromechanical device to connect on Windows makes the control. Therefore these local end preliminary overhead constructions preparatory works are very important, Had the local end preliminary overhead construction, Regarding will have to use the network in the future to control the electromechanical device the research progress Has the quite big help.

目錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
致謝 iv
目錄 v
圖目錄 xi
表目錄 xv
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 3
1.3 研究目標 6
1.4 研究方法 7
第二章 PCL-839介面卡與機械手臂之控制 8
2.1 概述 8
2.2 選擇機械手臂的理由 9
2.3 PCL-839馬達驅動介面卡 10
2.3.1 PCL-839馬達驅動介面卡信號指令格式 10
2.3.2 執行方式 11
2.4 測試PCL-839介面卡4信號及16信號 12
2.4.1 4個信號程式碼 14
2.4.2 4信號執行過程 14
2.4.3 16個信號程式碼 16
2.4.4 16信號執行過程 16
2.5 機械手臂 18
2.6 測試機械手臂4信號回圈及16信號回圈之控制 19
2.6.1 機械手臂4信號回圈流程圖 19
2.6.2機械手臂16信號回圈流程圖 21
第三章 Windows Driver Model分析概述 26
3.1 概述 26
3.2 什麼是VxD 27
3.3 什麼是DLL 28
3.4 什麼是WDM 29
3.5 Windows設備驅動程式的種類 30
3.6 IRP(I/O Request Packet)的結構 32
3.6.1 I/O管理器如何發送IRP命令 34
3.6.2 Win32函式與IRP相對應的分發函式 36
3.6.3 用戶請求與驅動程式之溝通機制 38
3.7 隨插即用 40
3.7.1 系統如何發現設備 40
3.7.2 隨插即用的訊息 41
3.8 設備堆疊 43
3.9 電源概述 45
3.9.1 系統電源狀態與設備電源狀態 45
3.9.1.1 6個系統電源狀態 46
3.9.1.2 4個設備電源狀態 46
3.9.2 系統電源狀態與設備電源狀態如何相呼應工作 48
3.10 驅動程式如何載入到設備 49
3.10.1 INF檔案 49
第四章 WDM實例之一DannyPower電源管理控制 50
4.1 概述 50
4.2 電源概要 52
4.2.1 ACPI系統電源狀態 52
4.2.2 設備電源狀態 56
4.2.3 系統與設備能源消耗狀態映射 58
4.3 電源狀態的策略 60
4.3.1 處理設定系統電源狀態IRP 60
4.4 DannyPower應用程式的STATE DIAGRAM 61
4.5 測試DannyPower應用程式 63
4.5.1 使用軟體硬體 63
4.5.2 DannyPower應用程式整體外觀 66
4.5.3 DannyPower應用程式測試休眠狀態 68
4.5.4 DannyPower應用程式測試暫停狀態 74
4.5.5 DannyPower應用程式測試不休眠狀態 78
4.5.6 DannyPower應用程式關閉狀態 80
4.6 DannyPower應用程式分析 82
4.6.1 DannyPowerDlg cpp()流程圖 83
4.7 電源Power驅動程式分析 85
4.7.1主處理程序流程圖 86
4.7.2 PowerSetPower()函式流程圖 88
4.7.3 Set System Power的流程圖 90
4.7.4 Set System Power的流程圖 92
4.7.5 Set Device Power的流程圖 94
第五章 WDM實例之二gte1驅動程式之介面 96
5.1 概述 96
5.2 製作gte1驅動程式之流程 98
5.2.1 gte1驅動程式編譯過程 98
5.3 gte1驅動程式安裝在系統中 101
5.3.1 gte1驅動程式安裝步驟 101
5.3.2 gte1驅動程式顯示在裝置管理員 103
5.4 gte1驅動程式inf檔註冊路徑 105
5.4.1 Unknown設備類型的GUID註冊路徑 107
5.4.2 gte1驅動程式的項目註冊路徑 109
5.4.3 gte1驅動程式的GUID註冊路徑 111
5.5 測試gte1驅動程式 113
5.5.1 製造出gte1驅動程式的GUID 113
5.5.2 測試gte1驅動程式設備的GUID介面 115
5.6 gte1驅動程式分析 118
5.6.1 DriverEntry()函式示意圖 120
5.6.2 AddDevice()函式流程圖 123
5.6.3 gte1 pnp()流程圖 125
5.6.4 gte1Test cpp()流程圖 127
第六章 討論、結論與未來展望 129
6.1 討論 129
6.2 結論 132
6.3 未來展望 133
參考文獻 134
附錄一 指導與工作紀錄 137
附錄二 DDK(Driver Development Kit)環境安裝與設定 158
附錄三 INF檔 168
附錄四 makefile檔 173
附錄五 PCL-839 信號指令與機械手臂指令 175
附錄六 製作過程 183
附錄七 電子檔 201
附錄八 DannyPower程式碼 202
附錄九 gte1程式碼 228
附錄十 口試委員之評論 229


圖目錄
圖1.1 網路機器人系統方塊圖 5
圖2.1信號傳到機械手臂流程圖 13
圖2.2 4信號執行過程 15
圖2.3 16信號執行過程 17
圖2.4 4信號迴圈流程圖 20
圖2.5 16信號迴圈流程圖模組一 23
圖2.6 16信號迴圈流程圖模組二 24
圖2.7 機械手臂作動作情形一 25
圖2.8機械手臂作動作情形二 25
圖3.1 Windows 設備驅動程式種類 31
圖3.2 IRP概觀 33
圖3.3 I/O管理器發送IRP命令 35
圖3.4 Win32函式相對應的IRP及驅動程式各例程 37
圖3.5 用戶請求到達驅動程式架構圖 39
圖3.6 設備堆疊架構 44
圖4.1 電源狀態轉換 55
圖 4.2 DannyPower應用程式 的STATE DIAGRAM 62
圖4.3 DannyPower在桌上型電腦Windows XP中外觀 67
圖4.4 測試DannyPower應用程式休眠狀態中 69
圖4.5系統準備進入休眠 70
圖4.6恢復休眠電源又重新開始動作 70
圖4.7 系統準備進入休眠 71
圖4.8 系統休眠狀態中 71
圖4.9系統休眠狀態中 71
圖4.10喚醒休眠狀態 72
圖4.11電源又重新開始動作 72
圖4.12 DannyPower應用程式記錄休眠狀態事件 73
圖4.13測試DannyPower應用程式暫停狀態中 75
圖4.14 系統準備進入暫停 76
圖4.15恢復暫停電源又重新開始動作 76
圖4.16 DannyPower應用程式記錄暫停狀態事件 77
圖4.17 DannyPower應用程式記錄不休眠狀態事件 79
圖4.18 DannyPower應用程式Close Window關閉狀態 81
圖4.19 DannyPowerDlg cpp()流程圖 84
圖4.20電源主處理程序流程圖 87
圖4.21 PowerSetPower()函式流程圖 89
圖4.22 Set System Power(一)的流程圖 91
圖4.23 Set System Power(二)的流程圖 93
圖4.24 Set Device Power 的流程圖 95
圖5.1 gte1使用DDK test過程圖 99
圖5.2 gte1.sys檔存放路徑圖 100
圖5.3 gte1安裝在系統過程圖 102
圖5.4 gte1顯示在系統上 104
圖5.5 gte1安裝在系統中inf檔路徑圖 106
圖5.6 Unknown設備類型的GUID路徑圖 108
圖5.7 gte1驅動程式的項目路徑圖 110
圖5.8 gte1驅動程式GUID路徑圖 112
圖5.9 微軟VC++6.0guidgen工具 114
圖5.10測試gte1 GUID介面 117
圖5.11 DriverEntry入口函式方塊圖 119
圖5.12 DriverEntry()函式示意圖 122
圖5.13 AddDevice()函式流程圖 124
圖5.14 gte1 pnp()流程圖 126
圖5.15 gte1Test cpp流程圖 128

















表目錄
表3.1常見的PnP IRP 42
表3.2 系統電源狀態 47
表3.3設備電源狀態 47
表4.1 系統消耗能源狀態 53
表4.2 設備電源狀態 57
表4.3 系統與設備電源狀態相對應 59
表4.4 測試軟體硬體一欄表 64

參考文獻
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[25] 微軟DDK下載區 http://www.microsoft.com/whdc/ddk/default.mspx
[26] Windows 95 系統程式設計 - 虛擬機器與 VxD 程式設計 電子書下載http://www.jjhou.com/jjtbooks-sys-prog-for-win95.htm
[27]資訊新知 http://ccis.nou.edu.tw/bcc/n_doc.htm
[28]WinHEC http://www.microsoft.com/whdc/hwdev/driver/wdm/wdm.mspx
[29] 傳識資訊公司 http://www.fitpi.com.tw/
[30] 叡揚資訊股份有限公司 http://www.gss.com.tw/