Android设备与USB设备的连接通讯

        关于Android与USB设备的连接，所能搜索到的资料特别的少，但恰恰接到了一个这样的需求，使用android平板通过USB与一个外接设备进行通讯，这个设备是一个压力感应器，在压力发生变化时可以测到相应的压力值，Android设备通过USB对设备进行供电并与该设备进行通讯，将测量到的数据读取下来并进行保存分析。这是一个典型的Android设备作为USBHost、外接设备作为USBDevice的Host Mode。关于Android所提供的USB连接模式，可以参考：http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/usb/index.html，这里对两种连接模式都做了比较详细的介绍，不再赘述。下面主要针对我所遇到的问题做一些分析。

首先看Host mode所需要用的的类：

UsbManager：Allows you to enumerate and communicate with connected USB devices.字面含义就是允许你列举并与已连接的USB设备进行交互，其实就是一个USB管理器，可以通过它来获取已连接的USB Device列表。使用上很简单：UsbManager manager = (UsbManager) getSystemService(USB_SERVICE);就可以获取到一个实例。

USBDevice：Represents a connected USB device and contains methods to access its identifying information, interfaces, and endpoints.表示一个已连接的USB设备，包含获取它的识别信息、接口和端点的方法。获取一个USBDevice列表的方法：HashMap<String, UsbDevice> devices = um.getDeviceList();。

UsbInterface：Represents an interface of a USB device, which defines a set of functionality for the device. A device can have one or more interfaces on which to communicate on.表示一个为该设备定义了一个函数集的USB设备接口。一个设备可以拥有一个或多个用来交互的接口。获取一个设备的接口数量：int interfaceCount = device.getInterfaceCount();，如果使用index为0的interface则可以：UsbInterface ui = device.getInterface(0); 。

UsbEndpoint：Represents an interface endpoint, which is a communication channel for this interface. An interface can have one or more endpoints, and usually has input and output endpoints for two-way communication with the device. 表示一个接口端点，该端点作为这个接口的一个交互channel，一个接口可以拥有一个或多个端点，通常有输入和输出端点为一个设备提供两种交互方式。

UsbDeviceConnection：Represents a connection to the device, which transfers data on endpoints. This class allows you to send data back and forth sychronously or asynchronously.表示在通过端点与设备传输数据的一个连接，该类允许你同步或异步的发送信息出去或者回来。

在获取一个UsbEndpoint时，务必要执行conn.claimInterface(UsbInterface intf, boolean force)方法。在使用中

if(!um.hasPermission(device)){//判断是否拥有该设备的连接权限，如果没有则请求权限
    um.requestPermission(device, this.createPendingResult(0, null, 0));
}

if(manager.hasPermission(device)){//如果已经拥有该设备的连接权限
    conn = manager.openDevice(device);//打开一个UsbDeviceConnection
}

if(conn==null){
      Toast.makeText(this, "USB设备连接不可用！", Toast.LENGTH_SHORT).show();
      return false;
}
if(conn.claimInterface(ui, true)){//This must be done before sending or receiving data on any UsbEndpoints belonging to the interface.
      point = ui.getEndpoint(1);
      dataPoint = ui.getEndpoint(0);
      return true;
 }

如果配置正确的话，通过上面的几个类，应该可以成功的获得了一个可用的UsbEndpoint。

但需要注意的是，这时需要声明USB设备的信息，

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<resources>

     <usb-devicevendor-id="1234"product-id="5678"class="255"subclass="66"protocol="1"/>

</resources>

具体的这些id需要根据所连接的设备而有所不同，这个资源文件必须声明在res/xml/device_filter.xml中

完成这个声明以后，一般的，在USB设备接入时，系统如果检测到该设备，如果此时需要提示则应该

<manifest ...>

     <uses-featureandroid:name="android.hardware.usb.host"/>

     <uses-sdkandroid:minSdkVersion="12"/>

    ... <application>

        <activity ...> ...

            <intent-filter>

                <actionandroid:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED"/>

            </intent-filter>

            <meta-dataandroid:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED"android:resource="@xml/device_filter"/>

        </activity>

    </application>

</manifest>

表示，在device_filter文件中的声明的设备连接到Android设备时，会触发连接的提示。

如果上面的连接正常，那么就可以与设备进行数据的传输了。

一般地，都会启动一个线程来完成这项工作。

request.initialize(conn, dataPoint);//初始化请求
ByteBuffer bb =ByteBuffer.allocate(2);//数据接收的ByteBuffer，具体大小要根据不同的设备而有所不同
while(canStop){
    request.queue(bb, 2);
    byte[] dst = new byte[2];
    int accessRes = conn.bulkTransfer(point, access, 2, 1000);//发送USB外设所能执行的命令
    if(accessRes<0){
        return;
    }
    if(request == conn.requestWait()){//请求完成，如果发生错误则方法返回null
        dst = bb.array();//返回的数据

    }

}

UsbRequest：Represents an asynchronous request to communicate with a device through aUsbDeviceConnection.表示通过一个UsbDeviceConnection实例与设备进行交互的一个异步请求。

在这个数据传输的过程中，需要发送命令和接收数据，发送命令的方法有两个：

controlTransfer(int requestType, int request, int value, int index, byte[] buffer, int length, int timeout)

Performs a control transaction on endpoint zero for this device.

参数requestType，该事务的请求类型，参数request，该事务的请求ID，参数value，该事务的值，参数index，该事务的索引，参数buffer，该事务的数据buffer，如果没有数据需要被发送或接收，可以为null，参数length，发送或接收数据的长度，参数timeout，超时时间，单位毫秒

另外一个是，

bulkTransfer(UsbEndpoint endpoint, byte[] buffer, int length, int timeout)

Performs a bulk transaction on the given endpoint.

参数endpoint，需要通过哪个端点来发送数据，参数buffer，要发送或接收的数据buffer，参数length，要发送或接收的数据长度，参数timeout，超时时间，单位毫秒

如果返回值为负值，则说明失败，否则返回发送成功数据的长度。

在发送完毕后，应当使用UsbDeviceConnection的requestWait()方法来等待响应获取返回的数据。

        至此，整个连接设备与数据交互的过程就可以算完成了，具体到发送什么样的命令，根据所连接设备的不同自然也是不同的，整个流程大致就如上面所说。Google也提供了一个Demo，如果没有下载的话可以在这里下载