libusb的使用教程和例子

对于内核驱动的大部分设备，诸如带usb接口的hid设备，linux本身已经自带了相关的驱动，我们只要操作设备文件便可以完成对设备大部分的操作，而另外一些设备，诸如自己设计的硬件产品，这些驱动就需要我们驱动工程师开发出相关的驱动了。内核驱动有它的优点，然而内核驱动在某些情况下会遇到如下的一些问题：1当使用我们产品的客户有2.4内核的平台，同时也有2.6内核的平台，我们要设计的驱动是要兼容两个平台的，就连makefile我们都要写两个。2当我们要把linux移植到嵌入平台上，你会发现原先linux自带的驱动移过去还挺大的，我的内核当然是越小越好拉，这样有必要么。这还不是最郁闷的地方，如果嵌入平台是客户的，客户要购买你的产品，你突然发现客户设备里的系统和你的环境不一样，它没有你要的驱动了，你的程序运行不了，你会先想：“没关系，我写个内核驱动加载一下不就行了“。却发现客户连insmod加载模块的工具都没移植，那时你就看看老天，说声我怎么那么倒霉啊，客户可不想你动他花了n时间移植的内核哦3花了些功夫写了个新产品的驱动，挺有成就感啊，代码质量也是相当的有水准啊。正当你沉醉在你的代码中时，客服不断的邮件来了，“客户需要2.6.5内核的驱动，config文件我已经发你了”“客户需要双核的2.6.18-smp的驱动”“客户的平台是自己定制的是2.6.12-xxx“你恨不得把驱动的源代码给客户，这样省得编译了。你的一部分工作时间编译内核，定制驱动有问题产生必然会有想办法解决问题的人，libusb的出现给我们带来了某些方便，即节约了我们的时间，也降低了公司的成本。所以在一些情况下，就可以考虑使用libusb的无驱设计了。下面我们就来详细讨论一下libusb,并以写一个hid设备的驱动来讲解如何运用libusb,至于文章中涉及的usb协议的知识，限于篇幅，就不详细讲解了，相关的可自行查看usb相关协议。一libusb介绍libusb设计了一系列的外部API为应用程序所调用，通过这些API应用程序可以操作硬件，从libusb的源代码可以看出，这些API调用了内核的底层接口，和kerneldriver中所用到的函数所实现的功能差不多，只是libusb更加接近USB规范。使得libusb的使用也比开发内核驱动相对容易的多。Libusb的编译安装请查看Readme,这里不做详解二libusb的外部接口2.1初始化设备接口这些接口也可以称为核心函数，它们主要用来初始化并寻找相关设备。usb_init函数定义：voidusb_init(void);从函数名称可以看出这个函数是用来初始化相关数据的，这个函数大家只要记住必须调用就行了，而且是一开始就要调用的.usb_find_busses函数定义：intusb_find_busses(void);寻找系统上的usb总线，任何usb设备都通过usb总线和计算机总线通信。进而和其他设备通信。此函数返回总线数。usb_find_devices函数定义：intusb_find_devices(void);寻找总线上的usb设备，这个函数必要在调用usb_find_busses()后使用。以上的三个函数都是一开始就要用到的，此函数返回设备数量。usb_get_busses函数定义：structusb_bus*usb_get_busses(void);这个函数返回总线的列表，在高一些的版本中已经用不到了，这在下面的实例中会有讲解2.2操作设备接口usb_open函数定义：usb_dev_handle*usb_open(struct*usb_devicedev);打开要使用的设备，在对硬件进行操作前必须要调用usb_open来打开设备，这里大家看到有两个结构体usb_dev_handle和usb_device是我们在开发中经常碰到的，有必要把它们的结构看一看。在libusb中的usb.h和usbi.h中有定义。这里我们不妨理解为返回的usb_dev_handle指针是指向设备的句柄，而行参里输入就是需要打开的设备。usb_close函数定义：intusb_close(usb_dev_handle*dev);与usb_open相对应，关闭设备，是必须调用的,返回0成功，0失败。usb_set_configuration函数定义：intusb_set_configuration(usb_dev_handle*dev,intconfiguration);设置当前设备使用的configuration，参数configuration是你要使用的configurtationdescriptoes中的bConfigurationValue,返回0成功，0失败(一个设备可能包含多个configuration,比如同时支持高速和低速的设备就有对应的两个configuration,详细可查看usb标准)usb_set_altinterface函数定义：intusb_set_altinterface(usb_dev_handle*dev,intalternate);和名字的意思一样，此函数设置当前设备配置的interfacedescriptor，参数alternate是指interfacedescriptor中的bAlternateSetting。返回0成功，0失败usb_resetep函数定义：intusb_resetep(usb_dev_handle*dev,unsignedintep);复位指定的endpoint，参数ep是指bEndpointAddress,。这个函数不经常用，被下面介绍的usb_clear_halt函数所替代。usb_clear_halt函数定义：intusb_clear_halt(usb_dev_handle*dev,unsignedintep);复位指定的endpoint，参数ep是指bEndpointAddress。这个函数用来替代usb_resetepusb_reset函数定义：intusb_reset(usb_dev_handle*dev);这个函数现在基本不怎么用，不过这里我也讲一下，和名字所起的意思一样，这个函数reset设备，因为重启设备后还是要重新打开设备，所以用usb_close就已经可以满足要求了。usb_claim_interface函数定义：intusb_claim_interface(usb_dev_handle*dev,intinterface);注册与操作系统通信的接口，这个函数必须被调用，因为只有注册接口，才能做相应的操作。Interface指bInterfaceNumber.(下面介绍的usb_release_interface与之相对应，也是必须调用的函数)usb_release_interface函数定义：intusb_release_interface(usb_dev_handle*dev,intinterface);注销被usb_claim_interface函数调用后的接口，释放资源，和usb_claim_interface对应使用。2.3控制传输接口usb_control_msg函数定义：intusb_control_msg(usb_dev_handle*dev,intrequesttype,intrequest,intvalue,intindex,char*bytes,intsize,inttimeout);从默认的管道发送和接受控制数据usb_get_string函数定义：intusb_get_string(usb_dev_handle*dev,intindex,intlangid,char*buf,size_tbuflen);usb_get_string_simple函数定义：intusb_get_string_simple(usb_dev_handle*dev,intindex,char*buf,size_tbuflen);usb_get_descriptor函数定义：intusb_get_descriptor(usb_dev_handle*dev,unsignedchartype,unsignedcharindex,void*buf,intsize);usb_get_descriptor_by_endpoint函数定义：intusb_get_descriptor_by_endpoint(usb_dev_handle*dev,intep,unsignedchartype,unsignedcharindex,void*buf,intsize);2.4批传输接口usb_bulk_write函数定义：intusb_bulk_write(usb_dev_handle*dev,intep,char*bytes,intsize,inttimeout);usb_interrupt_read函数定义：intusb_interrupt_read(usb_dev_handle*dev,intep,char*bytes,intsize,inttimeout);2.5中断传输接口usb_bulk_write函数定义：intusb_bulk_write(usb_dev_handle*dev,intep,char*bytes,intsize,inttimeout);usb_interrupt_read函数定义：intusb_interrupt_read(usb_dev_handle*dev,intep,char*bytes,intsize,inttimeout);基本上libusb所经常用到的函数就有这些了，和usb协议确实很接近吧。下面我们实例在介绍一个应用。//----------------===================================Libusb库的使用使用libusb之前你的linux系统必须装有usb文件系统，这里还介绍了使用hiddev设备文件来访问设备，目的在于不仅可以比较出usb的易用性，还提供了一个转化成libusb驱动的案例。3.1find设备任何驱动第一步首先是寻找到要操作的设备，我们先来看看HID驱动是怎样寻找到设备的。我们假设寻找设备的函数Device_Find(注：代码只是为了方便解说，不保证代码的健全)/*我们简单看一下使用hid驱动寻找设备的实现，然后在看一下libusb是如何寻找设备的*/intDevice_Find(){chardir_str[100];/*这个变量我们用来保存设备文件的目录路径*/charhiddev[100];/*这个变量用来保存设备文件的全路径*/DIRdir;/*申请的字符串数组清空，这个编程习惯要养成*/memset(dir_str,0,sizeof(dir_str));memset(hiddev,0,sizeof(hiddev));/*hiddev的设备描述符不在/dev/usb/hid下面，就在/dev/usb下面这里我们使用opendir函数来检验目录的有效性打开目录返回的值保存在变量dir里，dir前面有声明*/dir=opendir(/dev/usb/hid);if(dir){/*程序运行到这里，说明存在/dev/usb/hid路径的目录*/sprintf(dir_str,/dev/usb/hid/);closedir(dir);}else{/*如果不存在hid目录，那么设备文件就在/dev/usb下*/sprintf(dir_str,/dev/usb/);}/*DEVICE_MINOR是指设备数，HID一般是16个*/for(i=0;iDEVICE_MINOR;i++){/*获得全路径的设备文件名，一般hid设备文件名是hiddev0到hiddev16*/sprintf(hiddev,%shiddev%d,dir_str,i);/*打开设备文件,获得文件句柄*/fd=open(hiddev,O_RDWR);if(fd0){/*操作设备获得设备信息*/ioctl(fd,HI