Android功能实现AndroidUSB

Android USB 开发

2017-08-08  本文已影响1004人  wangdy12

Android通过两种模式支持各种USB设备： USB accessory 和USB host。（Android 3.1 API 12 以上）

对USB主机和附件模式的支持最终取决于设备的硬件，和API级别无关。可以通过<uses-feature>元素过滤支持USB主机和附件的设备。

在这种情况下，因为USB接口被占用，使用WiFi调试

$ adb connect device_ip_address（电脑开WiFi，手机连接的IP）

USB Host Mode主机模式
Android设备充当主主设备，并为总线供电。
例如数字相机，键盘，鼠标和游戏控制器。USB设备与Android应用进行数据交互。

USB Accessory Mode附件模式
外部硬件充当USB主设备，并为总线供电。例如手机和电脑连接

USB Host and Accessory Modes

USB Host 端是主设备，Device是从设备

Host模式

此时Android设备作为主设备，对外供电，可以列出连接上的USB设备

相关API

android.hardware.usb包，提供了相关的支持

UsbManager
枚举设备、和所连接的USB设备通信

UsbManager manager = (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE);

UsbDevice
代表一个连接的USB从设备，并包含访问其标识信息，接口和端点的方法。

UsbInterface
表示一个UsbDevice的一个接口。UsbDevice可以具有一个或多个在接口用来通信。

UsbEndpoint
表示一个UsbInterface一个端点，它是接口的通信通道。一个接口可以具有一个或多个端点，与设备进行双向通信通常有一个端点用于输入和一个端点用于输出。

UsbDeviceConnection
表示与设备的连接，用来收发数据，传输控制信息。

UsbRequest
通过UsbDeviceConnection与设备通信的异步请求，只用来异步通信

UsbConstants
USB常量定义,与Linux内核的linux / usb / ch9.h中的定义相对应

  1. UsbManager来检索所需的UsbDevice，找到对应的设备
  2. 找到合适的UsbInterface和UsbEndpoint进行通信
  3. 获得正确的端点后，打开UsbDeviceConnection与USB设备进行通信。

在Manifest中声明需要的USB设备信息

这样，当检测到相应的USB设备插入的时候，系统会出现一个弹框，如果用户点击同意接入的话，可以直接启动应用相应的Activity

<manifest ...>
    <uses-feature android:name="android.hardware.usb.host" />
    <uses-sdk android:minSdkVersion="12" />
    ...
    <application>
        <activity ...>
            ...
            <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" />
        </activity>
    </application>
</manifest>

在XML资源文件中，通过<usb-device>元素声明要过滤的USB设备。
一般来说，使用供应商vendor-id和产品IDproduct-id过滤特定设备。
使用类class, 子类subclass, 和协议protocol 过滤一组设备
没有属性时，匹配每个USB设备

<usb-device>的属性如下

vendor-id
product-id
class
subclass
protocol (device or interface)

例如：声明过滤UVC摄像头
<usb-device class="239" subclass="2" />

使用设备

发现一个设备

一种方法是在清单文件中指定一个<intent-filter>和<meta-data>元素对
当用户连接与设备过滤器匹配的设备时，系统会显示一个对话框，询问是否要启动程序，如果用户接受，应用程序自动有权访问设备，直到设备断开连接。

通过Intent获取代表接入设备的UsbDevice：

Intent intent = getIntent();
UsbDevice device = (UsbDevice) intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_DEVICE);

自动授予权限，此时intent的extra没有EXTRA_PERMISSION_GRANTED字段对应的boolen信息，只有EXTRA_DEVICE 字段对应的device信息

枚举设备
通过枚举总线上的设备，检查当前连接的所有USB设备。
HashMap 的Key值对应的是USB设备的名称

UsbManager manager = (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE);
HashMap<String, UsbDevice> deviceList = manager.getDeviceList();

UsbDevice device = deviceList.get("deviceName");
//或者通过迭代的方式，对每个Device执行操作  
Iterator<UsbDevice> deviceIterator = deviceList.values().iterator();
while(deviceIterator.hasNext()){
    UsbDevice device = deviceIterator.next();
    //your code
}

获取权限

在尝试与USB设备通信之前，必须检查访问设备的权限。 如果没有权限，会返回运行时错误。

如果使用Intent Filter来连接USB设备，插入设备，就会有系统弹框，点允许我们的应用处理此设备时，就会获得权限。如有点击方框，永久授予权限，一插入设备，就会自动启动应用对应的Activity。否则，必须在连接到设备之前明确请求许可。

当通过枚举查找已连接的USB设备，然后要与其通信时，需要显示请求许可，需要创建广播接收器，因为调用'requestPermission'请求权限时，返回信息包含在PendingIntent内部，Intent包含两个额外信息
EXTRA_DEVICE :表示调用请求时对应的设备
EXTRA_PERMISSION_GRANTED一个布尔值，表示是否授予权限

if (mUsbManager.hasPermission(device)) {
    //进行通信相关的操作
} else {
    mUsbManager.requestPermission(device, mPermissionIntent);
}

//函数原型
UsbManager.hasPermission(UsbDevice device)
UsbManager.requestPermission(UsbDevice device, PendingIntent mPermissionIntent)

注册广播，接收相应的请求权限后系统产生的广播Intent

private static final String ACTION_USB_PERMISSION =
    "com.android.example.USB_PERMISSION";
UsbManager mUsbManager = (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE);

mPermissionIntent = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, new Intent(ACTION_USB_PERMISSION), 0);
IntentFilter filter = new IntentFilter(ACTION_USB_PERMISSION);
registerReceiver(mUsbReceiver, filter);

private final BroadcastReceiver mUsbReceiver = new BroadcastReceiver() {

    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        String action = intent.getAction();
        if (ACTION_USB_PERMISSION.equals(action)) {
            synchronized (this) {
                UsbDevice device = (UsbDevice)intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_DEVICE);

                if (intent.getBooleanExtra(UsbManager.EXTRA_PERMISSION_GRANTED, false)) {
                    if(device != null){
                    //进行通信相关的操作
                   }
                }
                else {
                    Log.d(TAG, "permission denied for device " + device);
                }
            }
        }
    }
};

通信

通信肯定是要放到另一个线程中去操作，以免阻塞UI线程

//打开设备
UsbDeviceConnection connection = mUsbManager.openDevice(device);

[TODO]

参考

USB Host 官方资料

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