Android Service创建USB HOST通信

之前做了一个关于Android USB通信的Case，通过Android的USB总线给Zigbee供电，和板载的Zigbee（基于Zigbee的自组网）进行通信。要使用Android的USB Host功能，首先你需要确定你的平板（手机）设备是否支持USB Host的功能，你可以从手机开发商的简介里面看到，这个功能是由CPU直接关联的，和软件没有关系，所以，你可以把你的外设模块插进去你的Android设备看看有没有反应（比如：指示灯亮），假如没有反应，那肯定是不支持的。

废话说了那么多了，进入正题。

我的案子是把USB的通信写在Service里面的，有不了解Service的，先看Service的相关内容。下面列出了Android对USB的支持。

点开USB，你可以看到Android USB支持的两种模式：

第一种就是HOST模式：Android设备为USB总线和外设供电，数据传输是双向的。

第二种是Accessory模式：即附件模式，Android作为附件，手机和电脑连接，通常是这种模式，由USB Device端向总线供电，数据传输方向是双向的。这就是为什么手机插到电脑上可以充电的原因。

我们讨论的是第一种模式——HOST。

在讨论具体代码之前，我需要先讲一下再host模式下面的调试办法，因为数据线的端口被外设使用了，那么，传统的连接数据线调试的方法已经不行了。官网给出了解决办法：

1、请把你的Android设备用数据线连接到电脑，当然，你也要把Android设备的wifi打开。

2、在windows命令行下，进入SDK platform-tools/ 目录（具体看你把SDK安装在哪个目录了），执行 adb tcpip 5555 回车。这里其实是打开了adb调试的无线端口（Android设备在电脑上的端口映射），其实后面的数字你可以随便来，只要端口没有被占用。

3、adb connect <device-ip-address>:5555键入回车，这里的device-ip-address是你Android端的IP地址。

4、最后adb usb回车，假如没有问题，现在你已经可以在eclipse上看到logcat的输出了。

其实还有个简单的办法，笔者是使用这个办法，你可以在应用商店上下一个无线ADB工具，随便哪个都可以，这类工具就是在Android端做了上面的那些工作，而且还不用连数据线，但是第三步的那个操作还是要你在windows的命令行窗口手动输入的。

通过上面的操作，你已经可以用无线下载你写的程序、调试了。

在写代码之前，我们必须在我们的manifest文件里面声明我们要使用USB Host的功能。

方法：添加权限标签

<uses-feature
android:name="android.hardware.usb.host"
android:required="true" />
<uses-permission
android:name="android.hardware.usb.host"
android:required="false" />

上面的代码，会表明本应用程序是要使用host的功能的。

除开声明外，你还要添加一个关于设备信息的xml文件，这个文件放在res目录下的xml目录下：

里面写好了我们要发现的具体设备的PID、VID，我只写了这两个，这是我在测试阶段用的一个设备的：

[html] view
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources>
<usb-device
product-id="5800"
vendor-id="1105" />
</resources>

里面的两个id你可以通过后面的枚举设备中打印出来。这样是方便设备一插入，系统就会提醒用户打开对设备进行声明的程序。

当然，你还要manifest中的某个activity下声明，你使用了这个文件，那么，一旦你打开应用，就会自动跳转到你声明的那个activity：

[html] view
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<activity
android:name="cyc.gzpl.gzplv3.WelcomeActivity"
android:launchMode="standard"
android:screenOrientation="landscape"
android:theme="@android:style/Theme.NoTitleBar.Fullscreen" >
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MAIN" />
<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
</intent-filter>
<intent-filter>
<action android:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED" />
</intent-filter>
<meta-data
android:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED"
android:resource="@xml/device_filter" />

我放在了MainActivity

建立了一个Service类：

[java] view
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public class ZigbeeService extends Service {
//这里定义一些必要的变量
<span style="white-space:pre"> </span>@Override
public void onStart(Intent intent, int startId) {
// TODO Auto-generated method stub
super.onStart(intent, startId); // 每次startService（intent）时都回调该方法
System.out.println("进入service的onStart函数");
myUsbManager = (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE); // 获取UsbManager
// 枚举设备
enumerateDevice(myUsbManager);
// 查找设备接口
getDeviceInterface();
// 获取设备endpoint
assignEndpoint(Interface2);
// 打开conn连接通道
openDevice(Interface2);
}

这一段代码，基本上已经完成了和USB建立连接了。我们一个个来分析：

[java] view
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myUsbManager = (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE); // 获取UsbManager

这条代码的作用是获取一个UsbManager的实例，通过它我们可以获取USB的状态，并且和USB设备进行通信。总的来说，它管理了USB设备。

你把你的外设插入USB接口后，紧接着就是调用美剧USB总线上的usb设备了，具体函数实现如下：

[java] view
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// 枚举设备函数
private void enumerateDevice(UsbManager mUsbManager) {
System.out.println("开始进行枚举设备!");
if (mUsbManager == null) {
System.out.println("创建UsbManager失败，请重新启动应用！");
info.setText("创建UsbManager失败，请重新启动应用！");
return;
} else {
HashMap<String, UsbDevice> deviceList = mUsbManager.getDeviceList();
if (!(deviceList.isEmpty())) {
// deviceList不为空
System.out.println("deviceList is not null!");
Iterator<UsbDevice> deviceIterator = deviceList.values()
.iterator();
while (deviceIterator.hasNext()) {
UsbDevice device = deviceIterator.next();
// 输出设备信息
Log.i(TAG, "DeviceInfo: " + device.getVendorId() + " , "
+ device.getProductId());
System.out.println("DeviceInfo:" + device.getVendorId()
+ " , " + device.getProductId());
// 保存设备VID和PID
VendorID = device.getVendorId();
ProductID = device.getProductId();
// 保存匹配到的设备
if (VendorID == 1105 && ProductID == 5800) {
myUsbDevice = device; // 获取USBDevice
System.out.println("发现待匹配设备:" + device.getVendorId()
+ "," + device.getProductId());
Context context = getApplicationContext();
Toast.makeText(context, "发现待匹配设备", Toast.LENGTH_SHORT)
.show();
}
}
} else {
info.setText("请连接USB设备至PAD！");
Context context = getApplicationContext();
Toast.makeText(context, "请连接USB设备至PAD！", Toast.LENGTH_SHORT)
.show();
}
}
}

通过上面的枚举函数，总线上面的设备都会被列出来，你可以选择符合你要求的设备，把它放到一个UsbDevice的实例里面。接下来还不能对USB进行直接通信。。。

接下来的工作：查找外设的usb接口，我的zigbee上面有两个接口，一个0接口，还有一个2接口，我在这里吃了很大的亏，我一直忽视了2接口，一直死在0接口那里，0接口是用来进行配置的，作为用户层，是用不到的，2接口作为数据传输口。具体情况可能是要根据你的外设的情况来定的，推荐你接口的信息都要打印出来，并且都试一下。

下面是查询接口的具体实现：

[java] view
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// 寻找设备接口
private void getDeviceInterface() {
if (myUsbDevice != null) {
Log.d(TAG, "interfaceCounts : " + myUsbDevice.getInterfaceCount());
for (int i = 0; i < myUsbDevice.getInterfaceCount(); i++) {
UsbInterface intf = myUsbDevice.getInterface(i);
if (i == 0) {
Interface1 = intf; // 保存设备接口
System.out.println("成功获得设备接口:" + Interface1.getId());
}
if (i == 1) {
Interface2 = intf;
System.out.println("成功获得设备接口:" + Interface2.getId());
}
}
} else {
System.out.println("设备为空！");
}
}

把获取到的接口，存放在一个UsbInterface实例里面。接下来还是不能直接通信的。。。。。

接下来，我们要分配接口的端点：

[java] view
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// 分配端点，IN | OUT，即输入输出；可以通过判断
private UsbEndpoint assignEndpoint(UsbInterface mInterface) {
for (int i = 0; i < mInterface.getEndpointCount(); i++) {
UsbEndpoint ep = mInterface.getEndpoint(i);
// look for bulk endpoint
if (ep.getType() == UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_BULK) {
if (ep.getDirection() == UsbConstants.USB_DIR_OUT) {
epBulkOut = ep;
System.out.println("Find the BulkEndpointOut," + "index:"
+ i + "," + "使用端点号："
+ epBulkOut.getEndpointNumber());
} else {
epBulkIn = ep;
System.out
.println("Find the BulkEndpointIn:" + "index:" + i
+ "," + "使用端点号："
+ epBulkIn.getEndpointNumber());
}
}
// look for contorl endpoint
if (ep.getType() == UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
epControl = ep;
System.out.println("find the ControlEndPoint:" + "index:" + i
+ "," + epControl.getEndpointNumber());
}
// look for interrupte endpoint
if (ep.getType() == UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_INT) {
if (ep.getDirection() == UsbConstants.USB_DIR_OUT) {
epIntEndpointOut = ep;
System.out.println("find the InterruptEndpointOut:"
+ "index:" + i + ","
+ epIntEndpointOut.getEndpointNumber());
}
if (ep.getDirection() == UsbConstants.USB_DIR_IN) {
epIntEndpointIn = ep;
System.out.println("find the InterruptEndpointIn:"
+ "index:" + i + ","
+ epIntEndpointIn.getEndpointNumber());
}
}
}
if (epBulkOut == null && epBulkIn == null && epControl == null
&& epIntEndpointOut == null && epIntEndpointIn == null) {
throw new IllegalArgumentException("not endpoint is founded!");
}
return epIntEndpointIn;
}

usb的端点不是随便分配的，有IN/OUT之分，前者是输入，后者是输出。

分配到的端点，用UsbEndpoint的实例存起来。Endpoint是用来传输数据的，但是，接下来，还是不能进行通信的。。。。。

我们要建立外设和Android设备的连接才行，也就是打开设备的连接，不然怎么通信呢？代码如下：

[java] view
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// 打开设备
public void openDevice(UsbInterface mInterface) {
if (mInterface != null) {
UsbDeviceConnection conn = null;
// 在open前判断是否有连接权限；对于连接权限可以静态分配，也可以动态分配权限
if (myUsbManager.hasPermission(myUsbDevice)) {
conn = myUsbManager.openDevice(myUsbDevice);
}
if (conn == null) {
return;
}
if (conn.claimInterface(mInterface, true)) {
myDeviceConnection = conn;
if (myDeviceConnection != null)// 到此你的android设备已经连上zigbee设备
System.out.println("open设备成功！");
final String mySerial = myDeviceConnection.getSerial();
System.out.println("设备serial number：" + mySerial);
} else {
System.out.println("无法打开连接通道。");
conn.close();
}
}
}

打开连接后，我们会得到一个UsbDeviceConnection的实例，我们的通信都是建立在一个可用的USB的连接上。

终于可以通信了。。。。。。

下面讲一下USB传输在Android里面的几个函数。。。。。

通常有两种传输方式，一种叫控制传输，具体函数解释如下：

这个传输函数有个特点，它是用于端点0的传输，具体，我也没用过，参考文档上说，0端点是用来配置用的，所以我也没有深究。

另外一个函数bulk传输，它用于usb大流量数据的一个传输，我使用的是这个。

下面是我用这个函数实现读写USB的代码：

[java] view
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// 发送数据
private void sendMessageToPoint(byte[] buffer) {
// bulkOut传输
if (myDeviceConnection
.bulkTransfer(epBulkOut, buffer, buffer.length, 0) < 0)
System.out.println("bulkOut返回输出为负数");
else {
System.out.println("Send Message Succese！");
}
}

当发送数据的时候，我们使用的是out端点。

[java] view
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// 从设备接收数据bulkIn
private byte[] receiveMessageFromPoint() {
byte[] buffer = new byte[15];
if (myDeviceConnection.bulkTransfer(epBulkIn, buffer, buffer.length,
2000) < 0)
System.out.println("bulkIn返回输出为负数");
else {
System.out.println("Receive Message Succese！"
// + "数据返回"
// + myDeviceConnection.bulkTransfer(epBulkIn, buffer,
// buffer.length, 3000)
);
}
return buffer;
}

接收数据的时候，使用的IN端点。

上面打开设备的时候得到的UsbDeviceConnection的实例和端点分配分配的端点，将在这里被使用到。

OK！~~~

到这里，大部分的任务都完成了，剩下的工作就是写一些逻辑代码去调用bulk传输函数就可以了，这里我就不多说了。

另外，在Service是需要在manifest里面注册的，程序跑起来以后，Service是完全和程序的其他部分并行的，不影响程序的正常运行，也不会阻塞界面，实现了，后台与Zigbee的通信，这里主要讲的是usb host在Android里面的几个主要的点，关于Zigbee就没有多说了，无非就是一些看用户手册的活。

转自：点击打开链接

接收数据需要另外开启新线程用来接收，并且一直处于监听状态,下面是我自己写的代码：

public void run() {

			// TODO Auto-generated method stub

			// System.out.println("进入线程了");

			UsbRequest request = new UsbRequest();

			boolean initilzed = request.initialize(conn, endpointIn);

			if (!initilzed) {

				Log.e("USB CONNECTION FAILED",

						"Request initialization failed for reading");

				return;

			}

			System.out.println(initilzed);

			// int bufferMaxLength = endpointIn.getMaxPacketSize();

			ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(38);

			request.queue(buffer, 38);

			if (conn.requestWait() == request) {

				byte[] data = buffer.array();

				conn.bulkTransfer(endpointIn, data, 38, 1000);

				// System.out.println(data.toString());

				final String message = "Read " + data.length + " bytes: \n"

						+ HexDump.dumpHexString(data) + "\n\n";

				System.out.println(message);//打印出信息

			}

		}

还是感谢文章的原作者！

秒客网

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