linux usb 通信例子

Linux USB通信涉及使用操作系统提供的接口与USB设备进行数据交换。以下是一个简单的例子，展示了如何在Linux中使用C语言通过libusb库与USB设备通信。

基础概念

USB（Universal Serial Bus）：一种串行总线标准，用于连接计算机系统和外部设备。它支持热插拔，并且可以连接多个设备。

libusb：一个跨平台的USB库，允许应用程序直接访问USB设备，而不需要编写特定于操作系统的驱动程序。

优势

跨平台性：libusb支持多种操作系统，包括Linux、Windows和macOS。
灵活性：可以直接与USB设备通信，无需依赖内核驱动。
易于开发：提供了丰富的API，简化了USB设备的控制和数据传输。

类型

控制传输：用于配置设备和查询状态。
批量传输：用于大量数据的传输。
中断传输：用于实时数据流，如键盘和鼠标。
等时传输：用于需要恒定数据速率的应用，如音频设备。

应用场景

自定义硬件控制：开发与特定USB设备交互的应用程序。
数据采集：从传感器或其他数据源收集信息。
设备固件更新：通过USB接口对设备进行固件升级。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示了如何使用libusb在Linux中列出所有连接的USB设备并打开一个特定的设备进行通信。

安装libusb

首先，确保你已经安装了libusb库和开发包：

sudo apt-get update
sudo apt-get install libusb-1.0-0-dev

示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <libusb-1.0/libusb.h>

int main() {
    libusb_device **devs;
    libusb_device_handle *dev_handle;
    ssize_t cnt;
    int r;

    // 初始化libusb
    r = libusb_init(NULL);
    if (r < 0) {
        fprintf(stderr, "Init Error %d\n", r);
        return 1;
    }

    // 获取设备列表
    cnt = libusb_get_device_list(NULL, &devs);
    if (cnt < 0) {
        fprintf(stderr, "Get Device Error\n");
        libusb_exit(NULL);
        return 1;
    }

    // 遍历设备列表
    for (ssize_t i = 0; i < cnt; i++) {
        struct libusb_device_descriptor desc;
        r = libusb_get_device_descriptor(devs[i], &desc);
        if (r < 0) {
            fprintf(stderr, "Failed to get device descriptor\n");
            continue;
        }

        printf("Device Descriptor:\n");
        printf("  bLength             %5d\n", desc.bLength);
        printf("  bDescriptorType     %5d\n", desc.bDescriptorType);
        printf("  bcdUSB              %2x.%02x\n", desc.bcdUSB >> 8, desc.bcdUSB & 0xff);
        printf("  bDeviceClass        %5d\n", desc.bDeviceClass);
        printf("  bDeviceSubClass     %5d\n", desc.bDeviceSubClass);
        printf("  bDeviceProtocol     %5d\n", desc.bDeviceProtocol);
        printf("  bMaxPacketSize0     %5d\n", desc.bMaxPacketSize0);
        printf("  idVendor            0x%04x\n", desc.idVendor);
        printf("  idProduct           0x%04x\n", desc.idProduct);
        printf("  bcdDevice           %2x.%02x\n", desc.bcdDevice >> 8, desc.bcdDevice & 0xff);
        printf("  iManufacturer       %5d\n", desc.iManufacturer);
        printf("  iProduct            %5d\n", desc.iProduct);
        printf("  iSerialNumber       %5d\n", desc.iSerialNumber);
        printf("  bNumConfigurations  %5d\n", desc.bNumConfigurations);

        // 打开特定设备（例如，Vendor ID为0x1d6b，Product ID为0x0002）
        if (desc.idVendor == 0x1d6b && desc.idProduct == 0x0002) {
            dev_handle = libusb_open_device_with_vid_pid(NULL, desc.idVendor, desc.idProduct);
            if (dev_handle == NULL) {
                fprintf(stderr, "Could not open USB device\n");
                continue;
            }

            // 进行设备通信（例如，获取设备状态）
            unsigned char data[64];
            int transferred;
            r = libusb_bulk_transfer(dev_handle, LIBUSB_ENDPOINT_IN | 0x81, data, sizeof(data), &transferred, 0);
            if (r == 0 && transferred > 0) {
                printf("Received %d bytes: ", transferred);
                for (int j = 0; j < transferred; j++) {
                    printf("%02x ", data[j]);
                }
                printf("\n");
            } else {
                fprintf(stderr, "Bulk transfer failed: %d\n", r);
            }

            libusb_close(dev_handle);
            break;
        }
    }

    // 释放设备列表
    libusb_free_device_list(devs, 1);

    // 退出libusb
    libusb_exit(NULL);

    return 0;
}

编译和运行

使用以下命令编译并运行示例代码：

gcc -o usb_example usb_example.c -lusb-1.0
./usb_example

常见问题及解决方法

权限问题：如果没有足够的权限访问USB设备，可能会遇到libusb_open_device_with_vid_pid返回NULL的情况。可以通过将用户添加到plugdev组或使用sudo运行程序来解决。
权限问题：如果没有足够的权限访问USB设备，可能会遇到libusb_open_device_with_vid_pid返回NULL的情况。可以通过将用户添加到plugdev组或使用sudo运行程序来解决。
设备未找到：确保设备的Vendor ID和Product ID正确，并且设备已正确连接到计算机。
传输错误：检查传输类型（控制、批量、中断、等时）是否正确，并确保端点地址和传输方向正确。

通过以上步骤，你应该能够在Linux中使用libusb与USB设备进行基本的通信。