Android(安卓)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SDKplatform-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

[html] view plain copy

<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 plain copy

<?xmlversion="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 plain copy

<activity
android:name="cyc.gzpl.gzplv3.WelcomeActivity"
android:launchMode="standard"
android:screenOrientation="landscape"
android:theme="@android:style/Theme.NoTitleBar.Fullscreen">
<intent-filter>
<actionandroid:name="android.intent.action.MAIN"/>
<categoryandroid:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
</intent-filter>
<intent-filter>
<actionandroid: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 plain copy

publicclassZigbeeServiceextendsService{
//这里定义一些必要的变量
<spanstyle="white-space:pre"></span>@Override
publicvoidonStart(Intentintent,intstartId){
//TODOAuto-generatedmethodstub
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 plain copy

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 plain copy

//枚举设备函数
privatevoidenumerateDevice(UsbManagermUsbManager){
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("deviceListisnotnull!");
Iterator<UsbDevice>deviceIterator=deviceList.values()
.iterator();
while(deviceIterator.hasNext()){
UsbDevicedevice=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());
Contextcontext=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！");
Contextcontext=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 plain copy

//寻找设备接口
privatevoidgetDeviceInterface(){
if(myUsbDevice!=null){
Log.d(TAG,"interfaceCounts:"+myUsbDevice.getInterfaceCount());
for(inti=0;i<myUsbDevice.getInterfaceCount();i++){
UsbInterfaceintf=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 plain copy

//分配端点，IN|OUT，即输入输出；可以通过判断
privateUsbEndpointassignEndpoint(UsbInterfacemInterface){
for(inti=0;i<mInterface.getEndpointCount();i++){
UsbEndpointep=mInterface.getEndpoint(i);
//lookforbulkendpoint
if(ep.getType()==UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_BULK){
if(ep.getDirection()==UsbConstants.USB_DIR_OUT){
epBulkOut=ep;
System.out.println("FindtheBulkEndpointOut,"+"index:"
+i+","+"使用端点号："
+epBulkOut.getEndpointNumber());
}else{
epBulkIn=ep;
System.out
.println("FindtheBulkEndpointIn:"+"index:"+i
+","+"使用端点号："
+epBulkIn.getEndpointNumber());
}
}
//lookforcontorlendpoint
if(ep.getType()==UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL){
epControl=ep;
System.out.println("findtheControlEndPoint:"+"index:"+i
+","+epControl.getEndpointNumber());
}
//lookforinterrupteendpoint
if(ep.getType()==UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_INT){
if(ep.getDirection()==UsbConstants.USB_DIR_OUT){
epIntEndpointOut=ep;
System.out.println("findtheInterruptEndpointOut:"
+"index:"+i+","
+epIntEndpointOut.getEndpointNumber());
}
if(ep.getDirection()==UsbConstants.USB_DIR_IN){
epIntEndpointIn=ep;
System.out.println("findtheInterruptEndpointIn:"
+"index:"+i+","
+epIntEndpointIn.getEndpointNumber());
}
}
}
if(epBulkOut==null&&epBulkIn==null&&epControl==null
&&epIntEndpointOut==null&&epIntEndpointIn==null){
thrownewIllegalArgumentException("notendpointisfounded!");
}
returnepIntEndpointIn;
}

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 plain copy

//打开设备
publicvoidopenDevice(UsbInterfacemInterface){
if(mInterface!=null){
UsbDeviceConnectionconn=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！");
finalStringmySerial=myDeviceConnection.getSerial();
System.out.println("设备serialnumber："+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 plain copy

//发送数据
privatevoidsendMessageToPoint(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("SendMessageSuccese！");
}
}

当发送数据的时候，我们使用的是out端点。

[java] view plain copy

//从设备接收数据bulkIn
privatebyte[]receiveMessageFromPoint(){
byte[]buffer=newbyte[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("ReceiveMessageSuccese！"
//+"数据返回"
//+myDeviceConnection.bulkTransfer(epBulkIn,buffer,
//buffer.length,3000)
);
}
returnbuffer;
}

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。

笔者了解有限，有不对的地方，请指出来，大家一起交流、探讨。。。THKS

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