【转】Android 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SDK platform-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

1. <uses-feature
2. android:name="android.hardware.usb.host"
3. android:required="true" />
4. <uses-permission
5. android:name="android.hardware.usb.host"
6. 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：

1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2. <resources>
3. <usb-device
4. product-id="5800"
5. vendor-id="1105" />
6. </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：

1. <activity
2. android:name="cyc.gzpl.gzplv3.WelcomeActivity"
3. android:launchMode="standard"
4. android:screenOrientation="landscape"
5. android:theme="@android:style/Theme.NoTitleBar.Fullscreen" >
6. <intent-filter>
7. <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
8. <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
9. </intent-filter>
10. <intent-filter>
11. <action android:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED" />
12. </intent-filter>
13. <meta-data
14. android:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED"
15. android:resource="@xml/device_filter" />

我放在了MainActivity。

建立了一个Service类：

1. public class ZigbeeService extends Service {
2. //这里定义一些必要的变量
3. <span style="white-space:pre">  </span>@Override
4. public void onStart(Intent intent, int startId) {
5. // TODO Auto-generated method stub
6. super.onStart(intent, startId); // 每次startService（intent）时都回调该方法
7. System.out.println("进入service的onStart函数");
8. myUsbManager = (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE); // 获取UsbManager
9. // 枚举设备
10. enumerateDevice(myUsbManager);
11. // 查找设备接口
12. getDeviceInterface();
13. // 获取设备endpoint
14. assignEndpoint(Interface2);
15. // 打开conn连接通道
16. openDevice(Interface2);
17. }

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：

1. 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：

1. // 枚举设备函数
2. private void enumerateDevice(UsbManager mUsbManager) {
3. System.out.println("开始进行枚举设备!");
4. if (mUsbManager == null) {
5. System.out.println("创建UsbManager失败，请重新启动应用！");
6. info.setText("创建UsbManager失败，请重新启动应用！");
7. return;
8. } else {
9. HashMap<String, UsbDevice> deviceList = mUsbManager.getDeviceList();
10. if (!(deviceList.isEmpty())) {
11. // deviceList不为空
12. System.out.println("deviceList is not null!");
13. Iterator<UsbDevice> deviceIterator = deviceList.values()
14. .iterator();
15. while (deviceIterator.hasNext()) {
16. UsbDevice device = deviceIterator.next();
17. // 输出设备信息
18. Log.i(TAG, "DeviceInfo: " + device.getVendorId() + " , "
19. + device.getProductId());
20. System.out.println("DeviceInfo:" + device.getVendorId()
21. + " , " + device.getProductId());
22. // 保存设备VID和PID
23. VendorID = device.getVendorId();
24. ProductID = device.getProductId();
25. // 保存匹配到的设备
26. if (VendorID == 1105 && ProductID == 5800) {
27. myUsbDevice = device; // 获取USBDevice
28. System.out.println("发现待匹配设备:" + device.getVendorId()
29. + "," + device.getProductId());
30. Context context = getApplicationContext();
31. Toast.makeText(context, "发现待匹配设备", Toast.LENGTH_SHORT)
32. .show();
33. }
34. }
35. } else {
36. info.setText("请连接USB设备至PAD！");
37. Context context = getApplicationContext();
38. Toast.makeText(context, "请连接USB设备至PAD！", Toast.LENGTH_SHORT)
39. .show();
40. }
41. }
42. }

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：

1. // 寻找设备接口
2. private void getDeviceInterface() {
3. if (myUsbDevice != null) {
4. Log.d(TAG, "interfaceCounts : " + myUsbDevice.getInterfaceCount());
5. for (int i = 0; i < myUsbDevice.getInterfaceCount(); i++) {
6. UsbInterface intf = myUsbDevice.getInterface(i);
7. if (i == 0) {
8. Interface1 = intf; // 保存设备接口
9. System.out.println("成功获得设备接口:" + Interface1.getId());
10. }
11. if (i == 1) {
12. Interface2 = intf;
13. System.out.println("成功获得设备接口:" + Interface2.getId());
14. }
15. }
16. } else {
17. System.out.println("设备为空！");
18. }
19. }

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：

1. // 分配端点，IN | OUT，即输入输出；可以通过判断
2. private UsbEndpoint assignEndpoint(UsbInterface mInterface) {
3. for (int i = 0; i < mInterface.getEndpointCount(); i++) {
4. UsbEndpoint ep = mInterface.getEndpoint(i);
5. // look for bulk endpoint
6. if (ep.getType() == UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_BULK) {
7. if (ep.getDirection() == UsbConstants.USB_DIR_OUT) {
8. epBulkOut = ep;
9. System.out.println("Find the BulkEndpointOut," + "index:"
10. + i + "," + "使用端点号："
11. + epBulkOut.getEndpointNumber());
12. } else {
13. epBulkIn = ep;
14. System.out
15. .println("Find the BulkEndpointIn:" + "index:" + i
16. + "," + "使用端点号："
17. + epBulkIn.getEndpointNumber());
18. }
19. }
20. // look for contorl endpoint
21. if (ep.getType() == UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL) {
22. epControl = ep;
23. System.out.println("find the ControlEndPoint:" + "index:" + i
24. + "," + epControl.getEndpointNumber());
25. }
26. // look for interrupte endpoint
27. if (ep.getType() == UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_INT) {
28. if (ep.getDirection() == UsbConstants.USB_DIR_OUT) {
29. epIntEndpointOut = ep;
30. System.out.println("find the InterruptEndpointOut:"
31. + "index:" + i + ","
32. + epIntEndpointOut.getEndpointNumber());
33. }
34. if (ep.getDirection() == UsbConstants.USB_DIR_IN) {
35. epIntEndpointIn = ep;
36. System.out.println("find the InterruptEndpointIn:"
37. + "index:" + i + ","
38. + epIntEndpointIn.getEndpointNumber());
39. }
40. }
41. }
42. if (epBulkOut == null && epBulkIn == null && epControl == null
43. && epIntEndpointOut == null && epIntEndpointIn == null) {
44. throw new IllegalArgumentException("not endpoint is founded!");
45. }
46. return epIntEndpointIn;
47. }

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：

1. // 打开设备
2. public void openDevice(UsbInterface mInterface) {
3. if (mInterface != null) {
4. UsbDeviceConnection conn = null;
5. // 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
6. if (myUsbManager.hasPermission(myUsbDevice)) {
7. conn = myUsbManager.openDevice(myUsbDevice);
8. }
9. if (conn == null) {
10. return;
11. }
12. if (conn.claimInterface(mInterface, true)) {
13. myDeviceConnection = conn;
14. if (myDeviceConnection != null)// 到此你的android设备已经连上zigbee设备
15. System.out.println("open设备成功！");
16. final String mySerial = myDeviceConnection.getSerial();
17. System.out.println("设备serial number：" + mySerial);
18. } else {
19. System.out.println("无法打开连接通道。");
20. conn.close();
21. }
22. }
23. }

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：

1. // 发送数据
2. private void sendMessageToPoint(byte[] buffer) {
3. // bulkOut传输
4. if (myDeviceConnection
5. .bulkTransfer(epBulkOut, buffer, buffer.length, 0) < 0)
6. System.out.println("bulkOut返回输出为  负数");
7. else {
8. System.out.println("Send Message Succese！");
9. }
10. }

当发送数据的时候，我们使用的是out端点。

1. // 从设备接收数据bulkIn
2. private byte[] receiveMessageFromPoint() {
3. byte[] buffer = new byte[15];
4. if (myDeviceConnection.bulkTransfer(epBulkIn, buffer, buffer.length,
5. 2000) < 0)
6. System.out.println("bulkIn返回输出为  负数");
7. else {
8. System.out.println("Receive Message Succese！"
9. // + "数据返回"
10. // + myDeviceConnection.bulkTransfer(epBulkIn, buffer,
11. // buffer.length, 3000)
12. );
13. }
14. return buffer;
15. }

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

from：http://blog.csdn.net/tianruxishui/article/details/38338087