昨天说到自己会更新自己这几个月对于WPF的学习过程和一些项目实际开发所学习的东西，两个星期前换了工作，没想到现在来到新的XX公司，找我就是为了做WPF，但是一来到项目组，做的第一个任务，其实本身和WPF关系不大，想来想去还是觉得就放在WPF博客园分类这一块吧，毕竟这是缘分嘛，我将倒序自己学习WPF过程和一些小总结
   今天先说说前几天做的关于外部设备的一些内容吧。。。。。。
转载于:https://www.cnblogs.com/zhengrunqiang/p/3468724.html

原文地址：http://blog.csdn.net/zhengmeifu/article/details/7192823



 
1.USB 设备硬件部分

  a.这个硬件的标识是用的 Vender ID 和 Product ID, 即“厂家标识”和“产品标识”

  b.这个硬件规定了各个 End Point (端点) 的性质, 读/写 及 类型 (Control/Interrupt/Bulk/Isochronous)

  c.这个硬件的固件里面有 DeviceIoControl 的实现部分, 规定了这个函数的具体参数和动作 
2.USB 设备驱动

 ①硬件接口

  a.需要识别 Vender ID 和 Product ID

  b.对每个 EndPoint 的每个 I/O 分配一个 Pipe, 并且起一个名字作为软件接口

  c.做 DeviceIoControl 的接口

 ②软件接口

  a.GUID, 驱动程序的标识, 每个驱动程序使用不同的 GUID, GUID 是识别驱动的, 与硬件无关 (驱动程序升级版本 GUID 不能修改)

  b.硬件接口里面的 b: Pipe 名字是软件接口, 这个 Pipe 名字纯粹由驱动定义的, 和硬件无关, 升级驱动不能改 Pipe 的名字

  c.硬件接口里面的 c 的各个参数也是软件的接口, 这些参数是由硬件带来的, 不是驱动规定的, 当然也可以在驱动里面转义, 隐藏设备的真实情况

 ③这个驱动程序是用 WinDDK 编译的, 可以用文本编辑器或其他开发工具的编辑器编程序代码, 然后调用 WinDDK 编译
3.读写 USB 口的程序

 ①与驱动的接口

  a.利用驱动程序里面的 GUID 找出设备的文件名, 用 CreateFile 函数打开设备。我前面的程序里面的 OpenUsbDevice 就是这个作用

  b.通过 a.得到的设备文件名和驱动程序里面的 Pipe 名打开 Pipe, 访问这个 Pipe 对应的 USB 端点 (读写数据)

  c.使用 a.的 CreateFile 得到的句柄, 通过 DeviceIoControl 实现设备规定的动作

 ②有关需要的资料

  a.Vender ID, Product ID 和 GUID 一般在驱动程序的 .inf 文件里面能看到, 如果找不到就需要和厂家联系

  b.Pipe 的名字是驱动程序规定的, 需要有驱动程序的资料才能知道

  c.DeviceIoControl 的参数需要有驱动程序的资料或者硬件资料才能知道

 ③这个程序一般用 C/C++ 直接编写, 如果使用其他语言(VB/PB等)需要调用 C/C++ 编的 DLL


其他相关内容:
USB 驱动程序可以到注册表里面找到： 

"HKEY_LOCAL_MACHINE//SYSTEM//ControlSet001//Enum//USB//Vid_厂家标识&Pid_产品标识//驱动程序"
里面的 ClassGUID 就是驱动程序的 GUID 标识, 例如 {36FC9E60-C465-11CF-8056-444553540000}

相当于程序的: DEFINE_GUID(USB_DRIVER_GUID, 0x36FC9E60,0xC465,0x11CF,0x80,0x56,0x44,0x45,0x53,0x54,0x00,0x00);

另外在这个注册表键里面还可找到有关设备的其他描述, 例如 DeviceDesc = "USB Mass Storage Device" 等

现在好多设备都有USB接口，在Android系统的手机或者开发板上可以实现通过USB来控制设备。一般手机上没有USB接口，需要使用OTG功能的转接线扩展出USB母口；一般Android开发板上带有USB口就可以直接使用了。

USB连接中需要知道对应USB设备的vendorId（设备厂商Id）和productId(设备产品Id)，这两个id主要是用于连接和过滤设备。那么下面我们就先来看下拿到设备怎样找设备的vendorId和productId：

（1）先将设备通过USB口连接到电脑上；

（2）我的电脑->管理->设备管理器->找到链接的usb设备->右键属性->详细信息->硬件ID->其中的VID就是厂商id、PID是产品id。如下图所示：



这个ID是16进制的，需要转换成10进制的在  xml---device_filter.xml文件里配置。

在res目录下新建文件夹，名字是xml，然后再xml文件夹里新建device_filter.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
<!--设备过滤文件-->

    <!-- devices vendor-id= 0x1F3A product-id=0x1007-->
    <usb-device vendor-id="7994" product-id="4103"/>
</resources>

这里的每一个usb-device对应一个usb设备；如果应用需要对多个设备使用，这里可以添加多个usb-device对应的usb设备的vendor-id和product-id；如果应用可以对同一个厂商的所有设备使用，这里可以只写vendor-id（个人是这么理解的）。

前面的准备工作做好了就可以进行下面的开发了：

（1）在AndroidManifest.xml中申明USB权限：

<!-- 声明使用usb -->
    <uses-feature
        android:name="android.hardware.usb.host"
        android:required="true" />

（2）在AndroidManifest.xml中对应Activity中添加下面内容：

<!--获取USB操作的通知-->
    <intent-filter>
        <action android:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED"/>
    </intent-filter>

<!-- android设备的信息过滤 -->
    <meta-data
        android:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED"
        android:resource="@xml/usb_xml"/>

通过设备的vendorId（设备厂商Id）和productId(设备产品Id)找到设备

/**
     * 找到自定设备
     */
    public UsbDevice getUsbDevice(int vendorId, int productId) {
        //1)创建usbManager
        if (usbManager == null)
            usbManager = (UsbManager) mContext.getSystemService(Context.USB_SERVICE);

        //2)获取到所有设备 选择出满足的设备
        HashMap<String, UsbDevice> deviceList = usbManager.getDeviceList();
        Iterator<UsbDevice> deviceIterator = deviceList.values().iterator();
        while (deviceIterator.hasNext()) {
            UsbDevice device = deviceIterator.next();
            Log.e(TAG, "vendorID--" + device.getVendorId() + "ProductId--" + device.getProductId());
            if (device.getVendorId() == vendorId && device.getProductId() == productId) {
                return device; // 获取USBDevice
            }
        }
        statue = USBContent.usb_find_this_fail;
        return null;
    }

查找所有连接的USB设备，与上面的通过id查找设备  两者根据实际情况来选用。

    /**
     * 查找本机所有的USB设备
     */
    public List<UsbDevice> getUsbDevices() {
        //1)创建usbManager
        if (usbManager == null)
            usbManager = (UsbManager) mContext.getSystemService(Context.USB_SERVICE);

        //2)获取到所有设备 选择出满足的设备
        HashMap<String, UsbDevice> deviceList = usbManager.getDeviceList();
        Iterator<UsbDevice> deviceIterator = deviceList.values().iterator();
        //创建返回数据
        List<UsbDevice> lists = new ArrayList<>();
        while (deviceIterator.hasNext()) {
            UsbDevice device = deviceIterator.next();
            Log.e(TAG, "vendorID--" + device.getVendorId() + "ProductId--" + device.getProductId());
            lists.add(device);
        }
        return lists;
    }


连接USB设备


    /**
     * 根据指定的vendorId和productId连接USB设备
     *
     * @param vendorId  产商id
     * @param productId 产品id
     */
    public int connection(int vendorId, int productId) {
        usbDevice = getUsbDevice(vendorId, productId);

        //3)查找设备接口
        if (usbDevice == null) {
            Log.e(TAG, "未找到目标设备，请确保供应商ID" + vendorId + "和产品ID" + productId + "是否配置正确");
            return statue;
        }
        UsbInterface usbInterface = null;
        for (int i = 0; i < usbDevice.getInterfaceCount(); i++) {
            //一个设备上面一般只有一个接口，有两个端点，分别接受和发送数据
            usbInterface = usbDevice.getInterface(i);
            Log.e("USBHelper","usbInterface.getEndpointCount()="+usbInterface.getEndpointCount());
            break;
        }

        //4)获取usb设备的通信通道endpoint
        for (int i = 0; i < usbInterface.getEndpointCount(); i++) {
            UsbEndpoint ep = usbInterface.getEndpoint(i);
            switch (ep.getType()) {
                case UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_BULK://USB端口传输
                    if (UsbConstants.USB_DIR_OUT == ep.getDirection()) {//输出
                        epBulkOut = ep;
                        Log.e(TAG, "获取发送数据的端点");
                    } else {
                        epBulkIn = ep;
                        Log.e(TAG, "获取接收数据的端点");
                    }
                    break;
                case UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_CONTROL://控制端点
                    epControl = ep;
                    Log.e(TAG, "find the ControlEndPoint:" + "index:" + i + "," + epControl.getEndpointNumber());
                    break;
                case UsbConstants.USB_ENDPOINT_XFER_INT://中断端点
                    if (ep.getDirection() == UsbConstants.USB_DIR_OUT) {//输出
                        epIntEndpointOut = ep;
                        Log.e(TAG, "find the InterruptEndpointOut:" + "index:" + i + "," + epIntEndpointOut.getEndpointNumber());
                    }
                    if (ep.getDirection() == UsbConstants.USB_DIR_IN) {
                        epIntEndpointIn = ep;
                        Log.e(TAG, "find the InterruptEndpointIn:" + "index:" + i + "," + epIntEndpointIn.getEndpointNumber());
                    }
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }

        //5)打开conn连接通道
        if (usbManager.hasPermission(usbDevice)) {
            //有权限，那么打开
            conn = usbManager.openDevice(usbDevice);
        } else {//没有权限
            usbManager.requestPermission(usbDevice, intent);// 先去获取权限
            if (usbManager.hasPermission(usbDevice)) { // 权限获取成功
                conn = usbManager.openDevice(usbDevice);
            } else {
                Log.e(TAG, "USB授权失败");
                statue = USBContent.usb_permission_fail;
            }
        }
        if (null == conn) {
            Log.e(TAG, "不能连接到设备");
            statue = USBContent.usb_open_fail;
            return statue;
        }

        //打开设备
        if (conn.claimInterface(usbInterface, true)) {
            if (conn != null)// 到此你的android设备已经连上设备
                Log.e(TAG, "open设备成功！");
            final String mySerial = conn.getSerial();
            Log.e(TAG, "设备serial number：" + mySerial);
            statue = USBContent.usb_ok;
        } else {
            Log.e(TAG, "无法打开连接通道。");
            statue = USBContent.usb_passway_fail;
            conn.close();
        }
        return statue;
    }


发送数据


    /**
     * 通过USB发送数据
     */
    public void sendData(byte[] buffer) {
        if (conn == null || epBulkOut == null) return;
        int res = conn.bulkTransfer(epBulkOut, buffer, buffer.length, 1000);
        Log.e(TAG, "res="+res);

        if (res  >= 0) {
            //0 或者正数表示成功
            Log.e(TAG, "发送成功");
            statue = USBContent.usb_permission_ok;
        } else {
            Log.e(TAG, "发送失败的");
            statue = USBContent.usb_permission_fail;
        }
    }


使用完关闭USB连接

    /**
     * 关闭USB连接
     */
    public void close() {
        if (conn != null) { //关闭USB设备
            conn.close();
            conn = null;
        }
        if (mContext != null && broadcastReceiver != null) {
            mContext.unregisterReceiver(broadcastReceiver);
        }
    }


到这里USB的连接、通过USB向硬件设备发送数据就完成了，在此做下记录，方便以后参考使用。大家如果看到了此文章，如果发现哪里有问题欢迎指正。（本人也是刚刚接触USB通信，对USB通信了解有限，上面这个是用到了亲自试验的记录一下）

感谢参考文章：https://blog.csdn.net/u013057253/article/details/82725585

还有一篇USB协议基本知识文章个人感觉写的也不错，对刚接触USB的会有帮助，附上个链接https://blog.csdn.net/u010142953/article/details/82627591

ros项目使用usb接口串口通讯的传感器时，我们都希望有个固定的设备名供程序调用。



由于usb为即插即用设备，节点注册的ID不同，会导致设备名称会不同。

linux系统下如何让系统绑定固有的usb设备，使用设定好的设备名称？如何永久修改设备权限？


解决办法

编写规则文件,放到系统配置路径下，进行设置后，即可一劳永逸。





规则配置路径：

/etc/udev/rules.d/

规则文件以.rules作为扩展名。由于这些文件有优先级，所以一般在前面加上一个数字，系统按照数字进行排序，于是数字小的排前面优先级比较高。

规则格式：

KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="xxxx", ATTRS{idProduct}=="xxxx", MODE:="0777",  SYMLINK+="device_name"

其中

ATTRS{idVendor}=="xxxx"

ATTRS{idProduct}=="xxxx" 从查询到的结果里进行配置


规则文件的写法可以看这篇文章http://blog.csdn.net/smfwuxiao/article/details/7640614

查询命令

lsusb -vvv

查看自己设备的idVendor和idProduct


规则文件配置完成后

执行命令

service udev reload


service udev restart

查看效果

ls /dev/device_name


然后在ros里的launch文件参数可以固定为 /dev/device_name


例如创建规则

80-zzz-chaosheng.rules

其内容为

KERNEL=="ttyUSB?",  ATTRS{idVendor}=="1a86", ATTRS{idProduct}=="7523",  MODE="0666", SYMLINK+="zzz_chaoshenglidar"


注意1a86 7523 是输入的我查询的结果，需要根据自己硬件的实际情况填写

SYMLINK+=zzz_chaoshenglidar 就是自定义的设备名称


ros的launch文件 serial_port参数定义为/dev/zzz_chaoshenglidar可以实现对相应硬件的调用设置，而不必插拔usb后在查看到底是那个端口号反复修改launch文件。

<launch>
  <node name="hcsr04_serial_lidar"          pkg="chaosheng_lidar"  type="hcsr04_serial_lidar" output="screen">
  <param name="serial_port"         type="string" value="/dev/zzz_chaoshenglidar"/>
  <param name="serial_baudrate"     type="int"    value="115200"/>
  <param name="frame_id"            type="string" value="laser"/>
  <param name="inverted"            type="bool"   value="false"/>
  <param name="angle_compensate"    type="bool"   value="true"/>
  </node>

</launch>


开源riki底盘树莓派中系统使用的规则配置示例：



58-riki.rules

KERNEL=="ttyACM?", SUBSYSTEM=="tty", ATTRS{idVendor}=="16c0", ATTRS{idProduct}=="0483", ATTRS{serial}=="4294967295", MODE="0660" SYMLINK+="rikibase"

KERNEL=="ttyUSB?", SUBSYSTEM=="tty", ATTRS{idVendor}=="10c4", ATTRS{idProduct}=="ea60", ATTRS{serial}=="0001", MODE="0660" SYMLINK+="rikilidar"

KERNEL=="ttyUSB?", SUBSYSTEM=="tty", ATTRS{idVendor}=="1a86", ATTRS{idProduct}=="7523", MODE="0660" SYMLINK+="rikistm32base"



49-teensy.rules

ATTRS{idVendor}=="16c0", ATTRS{idProduct}=="04[789B]?", ENV{ID_MM_DEVICE_IGNORE}="1"

ATTRS{idVendor}=="16c0", ATTRS{idProduct}=="04[789A]?", ENV{MTP_NO_PROBE}="1"

SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idVendor}=="16c0", ATTRS{idProduct}=="04[789ABCD]?", MODE:="0666"

KERNEL=="ttyACM*", ATTRS{idVendor}=="16c0", ATTRS{idProduct}=="04[789B]?", MODE:="0666"




10-local-rpi.rules 

SUBSYSTEM=="vchiq", GROUP="video", MODE="0660"



40-scratch.rules

ATTRS{idVendor}=="0694", ATTRS{idProduct}=="0003", SUBSYSTEMS=="usb", ACTION=="add", MODE="0666", GROUP="plugdev"



99-com.rules

SUBSYSTEM=="input", GROUP="input", MODE="0660"

SUBSYSTEM=="i2c-dev", GROUP="i2c", MODE="0660"

SUBSYSTEM=="spidev", GROUP="spi", MODE="0660"

SUBSYSTEM=="bcm2835-gpiomem", GROUP="gpio", MODE="0660"


SUBSYSTEM=="gpio*", PROGRAM="/bin/sh -c '\

        chown -R root:gpio /sys/class/gpio && chmod -R 770 /sys/class/gpio;\

        chown -R root:gpio /sys/devices/virtual/gpio && chmod -R 770 /sys/devices/virtual/gpio;\

        chown -R root:gpio /sys$devpath && chmod -R 770 /sys$devpath\

'"


KERNEL=="ttyAMA[01]", PROGRAM="/bin/sh -c '\

        ALIASES=/proc/device-tree/aliases; \

        if cmp -s $ALIASES/uart0 $ALIASES/serial0; then \

                echo 0;\

        elif cmp -s $ALIASES/uart0 $ALIASES/serial1; then \

                echo 1; \

        else \

                exit 1; \

        fi\

'", SYMLINK+="serial%c"