Android USB轉串口通訊開發基本流程

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好久沒有寫文章了，年前公司新開了一個項目，是和usb轉串口通訊相關的，需求是用安卓平板通過usb轉接後與好幾個外設進行通訊，一直忙到最近，才慢慢閑下來，趁著這個周末不忙，記錄下usb轉串口通訊開發的基本流程。

我們開發使用的是usb主機模式，即：安卓平板作為主機，usb外設作為從機進行資料通訊。整個開發流程可以總結為以下幾點：

1.發現裝置

UsbManager usbManager = (UsbManager) context.getSystemService(Context.USB_SERVICE);Map<String, UsbDevice> usbList = usbManager.getDeviceList();

通過UsbManager這個系統提供的類，我們可以枚舉出當前串連的所有usb裝置，我們主要需要的是UsbDevice對象，關於UsbDevice這個類，官方是這樣注釋的：

This class represents a USB device attached to the android device with the android device acting as the USB host.

是的，這個類就代表了android所串連的usb裝置。

2.開啟裝置

接下來，我們需要開啟剛剛搜尋到的usb裝置，我們可以將平板與usb外設之間的串連想象成一個通道，只有把通道的門開啟後，兩邊才能進行通訊。

一般來說，在沒有定製的android裝置上首次訪問usb裝置的時候，預設我們是沒有存取權限的，因此我們首先要判斷對當前要開啟的usbDevice是否有存取權限：

if (!usbManager.hasPermission(usbDevice)) {       usbPermissionReceiver = new UsbPermissionReceiver();       //申請許可權       Intent intent = new Intent(ACTION_DEVICE_PERMISSION);       PendingIntent mPermissionIntent = PendingIntent.getBroadcast(context, 0, intent, 0);       IntentFilter permissionFilter = new IntentFilter(ACTION_DEVICE_PERMISSION);       context.registerReceiver(usbPermissionReceiver, permissionFilter);       usbManager.requestPermission(usbDevice, mPermissionIntent);        }

這裡我們聲明一個廣播UsbPermissionReceiver，當接受到授權成功的廣播後做一些其他處理：

  private class UsbPermissionReceiver extends BroadcastReceiver {        public void onReceive(Context context, Intent intent) {            String action = intent.getAction();            if (ACTION_DEVICE_PERMISSION.equals(action)) {                synchronized (this) {                    UsbDevice device = intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_DEVICE);                    if (device.getDeviceName().equals(usbDevice.getDeviceName()) {                        if (intent.getBooleanExtra(UsbManager.EXTRA_PERMISSION_GRANTED, false)) {                          //授權成功,在這裡進行開啟裝置操作                        } else {                          //授權失敗                        }                    }                }            }        }    }

接下來，我們要找到具有資料轉送功能的介面UsbInterface，從它裡邊兒找到資料輸入和輸出連接埠UsbEndpoint，一般情況下，一個usbDevice有多個UsbInterface，我們需要的一般是第一個，所以：

usbInterface=usbDevice.getInterface(0);

同樣的，一個usbInterface有多個UsbEndpoint，有控制連接埠和資料連接埠等，因此我們需要根據類型和資料流向來找到我們需要的資料輸入和輸出兩個連接埠：

for (int index = 0; index < usbInterface.getEndpointCount(); index++) {                UsbEndpoint point = usbInterface.getEndpoint(index);                if (point.getType() == UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_BULK) {                    if (point.getDirection() == UsbConstants.USB_DIR_IN) {                        usbEndpointIn = point;                    } else if (point.getDirection() == UsbConstants.USB_DIR_OUT) {                        usbEndpointOut = point;                    }                }            }

最後，才是真正的開啟usb裝置，我們需要和usb外設建立一個UsbDeviceConnection，它的注釋很簡介的說明了它的用途：

This class is used for sending and receiving data and control messages to a USB device.

它的擷取也很簡單，就一句代碼：

usbDeviceConnection = usbManager.openDevice(usbDevice);

到這裡，理論上平板和usb外設之間的串連已經建立了，也可以首發資料了，但是，我們大部分情況下還需要對usb串口進行一些配置，比如傳輸速率,停止位,資料控制等，不然兩邊配置不同，收到的資料會亂碼。具體怎麼配置，就看你使用的串口晶片是什麼了，目前流行的有pl2303,ch340等，由於篇幅問題，需要具體配置串口代碼的朋友私信我我發給你。

3.資料轉送

到這裡，我們已經可以與usb外設進行資料轉送了，首先來看怎麼向usb裝置發送資料。

 1.向usb外設發送資料

在第二步中，我們已經擷取了資料的輸出連接埠usbEndpointIn，我們向外設發送資料就是通過這個連接埠來實現的。來看怎麼用：

int ret = usbDeviceConnection.bulkTransfer(usbEndpointOut, data, data.length, DEFAULT_TIMEOUT);

bulkTransfer這個函數用於在給定的連接埠進行資料轉送，第一個參數就是此次傳輸的連接埠，這裡我們用的輸出連接埠，第二個參數是要發送的資料，類型為位元組數組，第三個參數代表要發送的資料長度，最後一個參數是逾時，傳回值代表發送成功的位元組數，如果返回-1，那就是發送失敗了。

2.接受usb外設發送來的資料

同理，我們已經找到了資料輸入連接埠usbEndpointIn，因為資料的輸入是不定時的，因此我們可以另開一個線程，來專門接受資料，接受資料的代碼如下：

int inMax = inEndpoint.getMaxPacketSize(); ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(inMax); UsbRequest usbRequest = new UsbRequest(); usbRequest.initialize(connection, inEndpoint); usbRequest.queue(byteBuffer, inMax); if(connection.requestWait() == usbRequest){     byte[] retData = byteBuffer.array();     for(Byte byte1 : retData){         System.err.println(byte1);     } }

以上，就是usb轉串口通訊的基本流程，有些地方寫的不是很全面，比如接收usb外設資料的方法應該還有別的，不足之處歡迎指正。

Android USB轉串口通訊開發基本流程