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是否有Windows API来检测USB过流?

Windows API检测USB过流问题

基础概念

USB过流(Over-current)是指USB端口或设备消耗的电流超过了USB规范规定的限制(通常USB 2.0为500mA,USB 3.0为900mA)。检测USB过流对于系统稳定性和设备保护非常重要。

Windows API检测USB过流

Windows操作系统确实提供了检测USB过流的API,主要通过以下方式:

1. Windows Management Instrumentation (WMI)

通过WMI可以查询USB端口状态,包括过流情况:

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using System;
using System.Management;

public class USBOverCurrentDetector
{
    public static void CheckUSBPower()
    {
        ManagementObjectSearcher searcher = new ManagementObjectSearcher(
            "root\\CIMV2",
            "SELECT * FROM Win32_USBControllerDevice");

        foreach (ManagementObject queryObj in searcher.Get())
        {
            string deviceID = queryObj["Dependent"].ToString();
            ManagementObject usbDevice = new ManagementObject(deviceID.Replace("\"", ""));
            
            Console.WriteLine("Device: " + usbDevice["Name"]);
            Console.WriteLine("Power State: " + usbDevice["PowerManagementCapabilities"]);
            // 检查电源状态是否包含过流警告
        }
    }
}

2. Windows Driver Kit (WDK) API

对于更底层的访问,可以使用Windows Driver Kit中的API:

代码语言:txt
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#include <windows.h>
#include <usbioctl.h>
#include <usbspec.h>

BOOL CheckUSBOverCurrent(HANDLE hHubDevice, ULONG PortNumber)
{
    USB_NODE_CONNECTION_INFORMATION_EX connectionInfo;
    DWORD bytesReturned;
    
    connectionInfo.ConnectionIndex = PortNumber;
    
    if (!DeviceIoControl(hHubDevice, 
                        IOCTL_USB_GET_NODE_CONNECTION_INFORMATION_EX,
                        &connectionInfo, 
                        sizeof(USB_NODE_CONNECTION_INFORMATION_EX),
                        &connectionInfo, 
                        sizeof(USB_NODE_CONNECTION_INFORMATION_EX),
                        &bytesReturned, 
                        NULL))
    {
        // 处理错误
        return FALSE;
    }
    
    // 检查过流标志
    if (connectionInfo.ConnectionStatus == NoDeviceConnected || 
        connectionInfo.ConnectionStatus == DeviceFailedEnumeration)
    {
        // 可能是过流导致
        return TRUE;
    }
    
    return FALSE;
}

3. SetupAPI

通过SetupAPI可以枚举USB设备并获取状态信息:

代码语言:txt
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#include <windows.h>
#include <setupapi.h>
#include <cfgmgr32.h>

void EnumerateUSBDevices()
{
    HDEVINFO hDevInfo = SetupDiGetClassDevs(&GUID_DEVCLASS_USB, NULL, NULL, DIGCF_PRESENT);
    if (hDevInfo == INVALID_HANDLE_VALUE) return;

    SP_DEVINFO_DATA devInfoData;
    devInfoData.cbSize = sizeof(SP_DEVINFO_DATA);

    for (DWORD i = 0; SetupDiEnumDeviceInfo(hDevInfo, i, &devInfoData); i++)
    {
        DWORD status = 0, problem = 0;
        if (CM_Get_DevNode_Status(&status, &problem, devInfoData.DevInst, 0) == CR_SUCCESS)
        {
            if (status & DN_HAS_PROBLEM)
            {
                // 检查是否是电源问题
                if (problem == CM_PROB_POWER_FAILED)
                {
                    // 可能是过流情况
                }
            }
        }
    }

    SetupDiDestroyDeviceInfoList(hDevInfo);
}

应用场景

  1. 系统监控工具:开发监控USB端口状态的工具
  2. 故障诊断:帮助诊断USB设备无法识别的问题
  3. 电源管理:优化系统电源分配
  4. 硬件测试:在硬件开发过程中测试USB端口的稳定性

注意事项

  1. 这些API通常需要管理员权限才能获取完整信息
  2. 不同Windows版本可能支持程度不同
  3. 某些信息可能需要特定的硬件支持
  4. 直接访问USB控制器可能需要开发驱动程序

替代方案

如果API访问受限,也可以考虑:

  1. 检查Windows事件日志中与USB相关的错误事件
  2. 使用第三方USB分析工具
  3. 在设备管理器中检查USB设备的错误状态

以上方法可以帮助开发者检测和处理USB过流问题。

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