Linux+libusb开发用户USB无驱通讯

时间:2022-05-31 16:13:16
    项目上需要将一个自己开发的设备通过USB接口 连接到Linux系统或Android系统的设备,然后通过发送命令来控制我们的设备操作。要求做到“即插即用”,不需要再安装驱动,于是想到用libusb库来做。 
   在网上搜索了一些关于libusb的使用方法,写篇文章记录下开发过程,主要解决3个问题:
① libusb是什么?
② libusb有什么用?
③ libusb怎么用?
1. libusb是什么?libusb有什么用?
 usb驱动是内核态驱动硬件方面的东西; libusb是用户端程序封装库,是USB主机对USB设备进行操作的函数集合,有了它我们针对某型号USB设备就不用去修改比较繁琐的linux内核驱动了,方便了对设备的使用与调试。
  要使用libusb,需要在linux下安装、配置libusb环境。可以查看这篇文章:linux下libusb的安装与测试
  安装主要分为./configure ->make -> sudo make install
2. libusb怎么用?
  带着这个问题,找到了这篇文章
USB设备开发---- 基于libusb的无驱设计 ,不过这篇文章也只是简单介绍,实际写程序帮助不大。
  那对写程序帮助最大的资源是什么呢?无疑是源码。于是把 libusb-1.0.9.tar.bz2 库解压出来,然后建立一个SourceInsight工程查看源码。
  在 examples/ 下有3个示例程序,查看 dpfp.c ,然后知道了①用 libusb_init(NULL);来初始化这个libusb库;②调用 libusb_open_device_with_vid_pid();通过usb设备的vid、pid来打开我们的usb设备;返回一个struct libusb_device_handle *devh 结构。
  既然已经打开了设备,按照以前写驱动程序的步骤,下面就是进行读写操作了。但是通过在源码中查找,没有read()、write()函数。通过研究,原来它是通过transfer来进行传输,就是上面的文章中介绍的 控制传输、块传输和中断传输来完成。③于是调用 libusb_bulk_transfer()来对输出端点进行数据输出,但是返回的结果是-1. 再阅读源码,发现在传输之前要进行接口确认。④ 调用 libusb_claim_interface()确认interface,但返回-6.说是被占用了。再研究,找到了这篇文章: libusb下,多程序调用不同endpoint   ⑤被占用了,那就要调用 libusb_detach_kernel_driver()先让interface 与 kernel driver分离。然后再传输就成功鸟。

  既然要研究这个libusb库,索性就透彻一点,把网上找到的资料都整理一下,有个深刻的认识:
① 在网上找到了一篇用libusb来实现usb接口的游戏摇杆和按键与USB host通讯的文章: usb接口游戏摇杆和按键   ;文中实现了找到usb总线上的设备,通过比较vid、pid找到要通讯的设备。然后通过中断端点进行数据传输,当摇杆位置变化或者按键按下时,读取设备中断端点值。
该文章中使用的是libusb 0.1版本,现在都使用libusb 1.0版本的。它们之间有啥不同呢?
② 于是找到了这篇文章: Libusb For Linux(Android) 学习 <二> 使用API1.0 编程 ;   它与0.1 版本最明显的区别是:其function 都比0.1 API 多了个"lib"前缀.   这里的libusb_set_debug()方法比较好用。
 libusb开发者指南  ; 在这篇文章中介绍了libusb的各个API使用方法,不过也是 0.1 版本的,但是大体功能都差不多。                                               
接着一个问题又来了,libusb 怎么下载到linux设备上去用呢?
④ 这就要交叉编译了,可以查看这篇文章:Ubuntu上交叉编译libusb (1.0.9 & compat-0.1.4对旧版本兼容usb.h包和库)
说明一下:--build=i686-linux表示该软件在x86平台上被编译
                 --host=arm-linux表示该软件编译完成后在arm平台上运行
                 --prefix后面为软件安装目录

 那在Andorid平台上怎么使用libusb呢?
⑤ 可以查看这篇文章:只需 5 步移植 libusb 到 Beagleboard 上的 Android
现在Android版本上其实已经把这个libusb搞上去了,Android 喜欢把所有功能都自己实现一遍 toolbox -> busybox  bionic->gcc库 uevent+vold->udev.
那怎么操作呢?可以查看这篇文章:⑥android usb host 读写USB设备 ;还有这篇详细的介绍了操作的步骤和API的使用:⑦ Android下的USB Host介绍和开发
;还有这篇也不错: 

翻译Android USB HOST API  及这篇 :Android USB通信-实现lsusb