Android USB 转串口通讯开发基本流程

很久没有写文章了，年前公司新开了一个项目，是和usb转串口通讯相关的，需求是用安卓平板经过usb转接后与好几个外设进行通讯，一直忙到最近，才慢慢闲下来，趁着这个周末不忙，记录下usb转串口通讯开发的基本流程。

咱们开发使用的是usb主机模式，即：安卓平板做为主机，usb外设做为从机进行数据通讯。整个开发流程能够总结为如下几点：

1.发现设备

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

经过UsbManager这个系统提供的类，咱们能够枚举出当前链接的全部usb设备，咱们主要须要的是UsbDevice对象，关于UsbDevice这个类，官方是这样注释的：

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

是的，这个类就表明了android所链接的usb设备。

2.打开设备

接下来，咱们须要打开刚刚搜索到的usb设备，咱们能够将平板与usb外设之间的链接想象成一个通道，只有把通道的门打开后，两边才能进行通讯。

通常来讲，在没有定制的android设备上首次访问usb设备的时候，默认咱们是没有访问权限的，所以咱们首先要判断对当前要打开的usbDevice是否有访问权限：

if (!usbManager.hasPermission(usbDevice)) {
       usbPermissionReceiver = new UsbPermissionReceiver();
       //申请权限
       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);
        }复制代码

这里咱们声明一个广播UsbPermissionReceiver，当接受到受权成功的广播后作一些其余处理：

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)) {
                          //受权成功,在这里进行打开设备操做
                        } else {
                          //受权失败
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }复制代码

接下来，咱们要找到具备数据传输功能的接口UsbInterface，从它里边儿找到数据输入和输出端口UsbEndpoint，通常状况下，一个usbDevice有多个UsbInterface，咱们须要的通常是第一个，因此：

usbInterface=usbDevice.getInterface(0);复制代码

一样的，一个usbInterface有多个UsbEndpoint，有控制端口和数据端口等，所以咱们须要根据类型和数据流向来找到咱们须要的数据输入和输出两个端口：

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;
                    }
                }
            }复制代码

最后，才是真正的打开usb设备，咱们须要和usb外设创建一个UsbDeviceConnection，它的注释很简介的说明了它的用途：

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

它的获取也很简单，就一句代码：

usbDeviceConnection = usbManager.openDevice(usbDevice);复制代码

到这里，理论上平板和usb外设之间的链接已经创建了，也能够首发数据了，可是，咱们大部分状况下还须要对usb串口进行一些配置，好比波特率,中止位,数据控制等，否则两边配置不一样，收到的数据会乱码。具体怎么配置，就看你使用的串口芯片是什么了，目前流行的有pl2303,ch340等，因为篇幅问题，须要具体配置串口代码的朋友私信我我发给你。

3.数据传输

到这里，咱们已经能够与usb外设进行数据传输了，首先来看怎么向usb设备发送数据。

1.向usb外设发送数据复制代码

在第二步中，咱们已经获取了数据的输出端口usbEndpointIn，咱们向外设发送数据就是经过这个端口来实现的。来看怎么用：

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

bulkTransfer这个函数用于在给定的端口进行数据传输，第一个参数就是这次传输的端口，这里咱们用的输出端口，第二个参数是要发送的数据，类型为字节数组，第三个参数表明要发送的数据长度，最后一个参数是超时，返回值表明发送成功的字节数，若是返回-1，那就是发送失败了。

2.接受usb外设发送来的数据复制代码

同理，咱们已经找到了数据输入端口usbEndpointIn，由于数据的输入是不定时的，所以咱们能够另开一个线程，来专门接受数据，接受数据的代码以下：

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); 
    } 
}复制代码

以上，就是usb转串口通讯的基本流程，有些地方写的不是很全面，好比接收usb外设数据的方法应该还有别的，不足之处欢迎指正。