詳解Android USB轉(zhuǎn)串口通信開發(fā)基本流程

更新時間：2017年04月11日 08:18:27 作者：山水相逢-z

本篇文章主要介紹了Android USB轉(zhuǎn)串口通信開發(fā)基本流程，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

好久沒有寫文章了，年前公司新開了一個項目，是和usb轉(zhuǎn)串口通信相關的，需求是用安卓平板通過usb轉(zhuǎn)接后與好幾個外設進行通信，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(zhuǎn)串口通信開發(fā)的基本流程。

我們開發(fā)使用的是usb主機模式，即：安卓平板作為主機，usb外設作為從機進行數(shù)據(jù)通信。整個開發(fā)流程可以總結(jié)為以下幾點：

1.發(fā)現(xiàn)設備

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

通過UsbManager這個系統(tǒng)提供的類，我們可以枚舉出當前連接的所有usb設備，我們主要需要的是UsbDevice對象，關于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所連接的usb設備。

2.打開設備

接下來，我們需要打開剛剛搜索到的usb設備，我們可以將平板與usb外設之間的連接想象成一個通道，只有把通道的門打開后，兩邊才能進行通信。

一般來說，在沒有定制的android設備上首次訪問usb設備的時候，默認我們是沒有訪問權限的，因此我們首先要判斷對當前要打開的usbDevice是否有訪問權限：

if (!usbManager.hasPermission(usbDevice)) {
    usbPermissionReceiver = new UsbPermissionReceiver();
    //申請權限
    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);
    }

這里我們聲明一個廣播UsbPermissionReceiver，當接受到授權成功的廣播后做一些其他處理：

 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,在這里進行打開設備操作
            } else {
             //授權失敗
            }
          }
        }
      }
    }
  }

接下來，我們要找到具有數(shù)據(jù)傳輸功能的接口UsbInterface，從它里邊兒找到數(shù)據(jù)輸入和輸出端口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，有控制端口和數(shù)據(jù)端口等，因此我們需要根據(jù)類型和數(shù)據(jù)流向來找到我們需要的數(shù)據(jù)輸入和輸出兩個端口：

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;
          }
        }
      }

最后，才是真正的打開usb設備，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.

它的獲取也很簡單，就一句代碼：

usbDeviceConnection = usbManager.openDevice(usbDevice);

到這里，理論上平板和usb外設之間的連接已經(jīng)建立了，也可以首發(fā)數(shù)據(jù)了，但是，我們大部分情況下還需要對usb串口進行一些配置，比如波特率,停止位,數(shù)據(jù)控制等，不然兩邊配置不同，收到的數(shù)據(jù)會亂碼。具體怎么配置，就看你使用的串口芯片是什么了，目前流行的有pl2303,ch340等，由于篇幅問題，需要具體配置串口代碼的朋友請自行查閱。

3.數(shù)據(jù)傳輸

到這里，我們已經(jīng)可以與usb外設進行數(shù)據(jù)傳輸了，首先來看怎么向usb設備發(fā)送數(shù)據(jù)。

1.向usb外設發(fā)送數(shù)據(jù)

在第二步中，我們已經(jīng)獲取了數(shù)據(jù)的輸出端口usbEndpointIn，我們向外設發(fā)送數(shù)據(jù)就是通過這個端口來實現(xiàn)的。來看怎么用：

復制代碼代碼如下:

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

bulkTransfer這個函數(shù)用于在給定的端口進行數(shù)據(jù)傳輸，第一個參數(shù)就是此次傳輸?shù)亩丝?，這里我們用的輸出端口，第二個參數(shù)是要發(fā)送的數(shù)據(jù)，類型為字節(jié)數(shù)組，第三個參數(shù)代表要發(fā)送的數(shù)據(jù)長度，最后一個參數(shù)是超時，返回值代表發(fā)送成功的字節(jié)數(shù)，如果返回-1，那就是發(fā)送失敗了。

2.接受usb外設發(fā)送來的數(shù)據(jù)

同理，我們已經(jīng)找到了數(shù)據(jù)輸入端口usbEndpointIn，因為數(shù)據(jù)的輸入是不定時的，因此我們可以另開一個線程，來專門接受數(shù)據(jù)，接受數(shù)據(jù)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(zhuǎn)串口通信的基本流程，有些地方寫的不是很全面，比如接收usb外設數(shù)據(jù)的方法應該還有別的，不足之處歡迎指正。也希望大家多多支持腳本之家。