通过 Ctypes 和预编译的二进制文件与 USB 设备通信的问题

Question

我在使用 ctypes 连接高斯计 (F.W. Bell 5180) 时遇到问题。制造商提供接口的 DLL 和一个名为 FWB5180.h 的头文件：

FWB5180.h：

    // The following ifdef block is the standard way of creating macros which make exporting
    // from a DLL simpler. All files within this DLL are compiled with the USB5100_EXPORTS
    // symbol defined on the command line. this symbol should not be defined on any project
    // that uses this DLL. This way any other project whose source files include this file see
    // USB5100_API functions as being imported from a DLL, whereas this DLL sees symbols
    // defined with this macro as being exported.
    #ifdef USB5100_EXPORTS
    #define USB5100_API __declspec(dllexport)
    #else
    #define USB5100_API __declspec(dllimport)
    #endif
    extern "C" USB5100_API unsigned int openUSB5100(void);
    extern "C" USB5100_API void closeUSB5100(unsigned int fwb5000ID);
    extern "C" USB5100_API int scpiCommand(unsigned int usbID, char* cmd, char* result, int len);

我的 ctypes Python 代码如下，我要做的就是初始化设备然后关闭它：

import ctypes,time

# open DLL
path = "C:\\Users\\Roger\\fw_bell_magnetic_field_probe\\usb5100-x64\\x64-dist\\usb5100.dll"
fwbell = ctypes.WinDLL(path)

# define open and close functions with argument and return types 
openUSB5100 = fwbell.openUSB5100 
openUSB5100.argtypes = None
openUSB5100.restype = ctypes.c_int

closeUSB5100 = fwbell.closeUSB5100
closeUSB5100.argtypes = [ctypes.c_int]
closeUSB5100.restype = None

# open device
idn = openUSB5100()
print(idn, type(idn))

# close device
time.sleep(0.1)
closeUSB5100(idn)

预期的行为：它在文档的其他地方说idn 是一个四位无符号整数，所以它应该返回一个像 10203045 这样的数字。所以我希望idn 像这样，并且在关闭连接时不会出错.

实际行为：在我的代码中，openUSB5100 始终返回 0，无论设备是否插入。 print 语句始终输出 0 <class 'int'>。然后，closeUSB5100 函数会出现类似OSError: exception: access violation reading 0x0000000000000028 的错误。我也尝试过为idn 使用不同的类型，比如c_ulong，但这似乎没有帮助。

我在使用 python 3.9 的 Windows 10 上。两者都是 64 位的，DLL 也是。

我会注意到，我可以使用他们提供的虚拟程序来使用高斯计，因此严格来说这不是连接问题。不过，我认为他们正在使用带有 32 位驱动程序的 32 位应用程序，因为当我尝试使用他们似乎使用的 DLL 时，我收到以下错误：OSError: [WinError 193] %1 is not a valid Win32 application。当我使用标记为 64 位的 DLL 时，我没有收到此错误。

对我的代码有什么建议或尝试吗？这是我第一次涉足 ctypes，所以我接受可能存在严重错误。

编辑： 这是我收到的确切错误消息。

PS C:\Users\Roger\fw_bell_magnetic_field_probe\usb5100-x64\x64-dist> python .\fw_bell_py.py
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\Roger\fw_bell_magnetic_field_probe\usb5100-x64\x64-dist\fw_bell_py.py", line 30, in <module>
    idn = openUSB5100()
OSError: exception: access violation reading 0x00000000B56B1D68

如果我多次运行代码，最后一个值 0x ... 通常会发生一些变化。

此外，我发现高斯计在被 PC 检测到后，显然在准备使用时可能真的很慢。因此，如果我在插入设备（或使用 usb.core.list_devices 监视直到出现某些东西）和运行此代码之间等待很长时间，代码 always 在打开命令上出错，它不会进入关闭命令。

Answer 1

代码存在一些问题（参见讨论），但更大的问题是 DLL 文件本身存在一些问题。