libusb入门使用教程范例

关于内核驱动的大多数设备，比方带usb接口的hid设备，linux自身现已自带了关联的驱动，咱们只需操作设备文件便能够结束对设备大多数的操作，而别的一些设备，比方自个描绘的硬件商品，这些驱动就需求咱们驱动工程师开宣告关联的驱动了。内核驱动有它的利益，可是内核驱动在某些状况下会遇到如下的一些疑问：

1 当运用咱们商品的客户有2.4内核的方法，一起也有2.6内核的方法，咱们要描绘的驱动是要兼容两个方法的，就连makefile 咱们都要写两个。

2 当咱们要把linux移植到嵌入方法上，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。这还不是最抑郁的当地，若是嵌入方法是客户的，客户要采办你的商品，你俄然发现客户设备里的体系和你的环境不相同，它没有你要的驱动了，你的兰蔻清脂酵素https://www.360docs.net/doc/8d13803421.html,/程序作业不了，你会先想：“不要紧，我写个内核驱动加载一下不就行了“。却发现客户连insmod加载模块的东西都没移植，那时你就看看老天，说声我怎么那么倒运啊，客户可不想你动他花了n时辰移植的内核哦

3 花了些功夫写了个新商品的驱动，挺有成就感啊，代码质量也是恰当的有水准啊。合理你陶醉在你的代码中时，客服不断的邮件来了，“客户需求2.6.5内核的驱动，config文件我现已发你了” “客户需求双核的 2.6.18-smp 的驱动” “客户的方法是自个定制的是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。你的一部分作业时辰编译内核，定制驱动

有疑问发生必定会有想方法处置疑问的人，libusb的呈现给咱们带来了某些便利，即节省了咱们的时辰，也降低了公司的本钱。所以在一些状况下，就能够思考运用libusb的无驱描绘了。

下面咱们就来详细讨论一下libusb, 并以写一个hid设备的驱动来阐明怎么运用libusb,至于文章中触及的usb协议的常识，限于篇幅，就不详细阐晓得，关联的可自行检查usb关联协议。

一libusb 介绍

libusb 描绘了一系列的外部API 为运用程序所调用，经过这些API运用程序能够操作硬件，从libusb 的源代码能够看出，这些API 调用了内核的底层接口，和kernel driver中所用到的函数所结束的功用差不多，仅仅libusb愈加挨近USB 规范。使得libusb的运用也比开发内核驱动相对简略的多。

Libusb 的编译设备请检查Readme,这里不做详解

二libusb 的外部接口

2.1 初始化设备接口

这些接口也能够称为中心函数，它们首要用来初始化并寻觅关联设备。

usb_init

函数界说：void usb_init(void);

从函数称谓能够看出这个函数是用来初始化关联数据的，这个函数咱们只需记住有必要调用就行了，并且是一开始就要调用的.

usb_find_busses

函数界说：int usb_find_busses(void);

寻觅体系上的usb总线，任何usb设备都经过usb总线和计算机总线通讯。进而和其他设备通讯。此函数回来总线数。

usb_find_devices

函数界说：int usb_find_devices(void);

寻觅总线上的usb设备，这个函数必要在调用usb_find_busses()后运用。以上的三发型格https://www.360docs.net/doc/8d13803421.html,/个函数都是一开始就要用到的，此函数回来设备数量。

usb_get_busses

函数界说：struct usb_bus *usb_get_busses(void);

这个函数回来总线的列表，在高一些的版别中现已用不到了，这在下面的实例中会有阐明

2.2 操作设备接口

usb_open

函数界说：usb_dev_handle *usb_open(struct *usb_device dev);

翻开要运用的设备，在对硬件进行操作前有必要要调用usb_open 来翻开设备，这里咱们看到有两个计划体usb_dev_handle 和usb_device 是咱们在开发中常常碰到的，有必要把它们的计划看一看。在libusb 中的usb.h和usbi.h中有界说。

这里咱们无妨晓得为回来的usb_dev_handle 指针是指向设备的句柄，而行参里输入即是需求翻开的设备。

usb_close

函数界说：int usb_close(usb_dev_handle *dev);

与usb_open相对应，封闭设备，是有必要调用的, 回来0成功，<0 失利。

usb_set_configuration

函数界说：int usb_set_configuration(usb_dev_handle *dev, int configuration);

设置当时设备运用的configuration，参数configuration 是你要运用的configurtation descriptoes中的bConfigurationValue, 回来0成功，<0失利( 一个设备能够包含多个configuration,比方一起支撑高速和低速的设备就有对应的两个configuration,详细可检查usb规范)

usb_set_altinterface

函数界说：int usb_set_altinterface(usb_dev_handle *dev, int alternate);

和姓名的意思相同，此函数设置当时设备装备的interface descriptor，参数alternate是指interface descriptor中的bAlternateSetting。回来0成功，<0失利

usb_resetep

函数界说：int usb_resetep(usb_dev_handle *dev, unsigned int ep);

复位指定的endpoint，参数ep 是指bEndpointAddress,。这个函数不常常用，被下面介绍的usb_clear_halt 函数所代替。

usb_clear_halt

函数界说：int usb_clear_halt (usb_dev_handle *dev, unsigned int ep);

复位指定的endpoint，参数ep 是指bEndpointAddress。这个函数用来代替usb_resetep

usb_reset

函数界说：int usb_reset(usb_dev_handle *dev);

这个函数如今根柢不怎么用，不过这里我也讲一下，和姓名所起的时代女人网https://www.360docs.net/doc/8d13803421.html,/意思相同，这个函数reset设备，由于重启设备后仍是要从头翻开设备，所以用usb_close就现已能够满足要求了。

usb_claim_interface

函数界说：int usb_claim_interface(usb_dev_handle *dev, int interface);

注册与操作体系通讯的接口，这个函数有必要被调用，由于只需注册接口，才能做相应的操作。

Interface 指bInterfaceNumber. (下面介绍的usb_release_interface 与之相对应，也是有必要调用的函数) usb_release_interface

函数界说：int usb_release_interface(usb_dev_handle *dev, int interface);

刊出被usb_claim_interface函数调用后的接口，开释资源，和usb_claim_interface对应运用。

2.3 操控传输接口

usb_control_msg

函数界说：int usb_control_msg(usb_dev_handle *dev, int requesttype, int request, int value, int index, char *bytes, int size, int timeout);

从默许的管道发送和承受操控数据

usb_get_string

函数界说：int usb_get_string(usb_dev_handle *dev, int index, int langid, char *buf, size_t buflen);

usb_get_string_simple

函数界说：int usb_get_string_simple(usb_dev_handle *dev, int index, char *buf, size_t buflen);

usb_get_descriptor

函数界说：int usb_get_descriptor(usb_dev_handle *dev, unsigned char type, unsigned char index, void *buf, int size);

usb_get_descriptor_by_endpoint

函数界说：int usb_get_descriptor_by_endpoint(usb_dev_handle *dev, int ep, unsigned char type, unsigned char index, void *buf, int size);

2.4 批传输接口

usb_bulk_write

2.5 连续传输接口

根柢上libusb所常常用到的函数就有这些了，和usb协议的确很挨近吧。下面咱们实例在介绍一个运用。

Libusb库的运用

运用libusb之前你的linux体系有必要装有usb文件体系，这里还介绍了运用hiddev设备文件来访问设备，意图在于不只能够比拟出usb的易用性，还供给了一个转化成libusb驱动的事例。

3.1 find设备

任何驱动第一步首先是寻觅到要操作的设备，咱们先来看看HID驱动是怎么寻觅到设备的。咱们假定寻觅设备的函数Device_Find(注：代码仅仅为了便利阐明，不确保代码的健全)

/* 咱们简略看一下运用hid驱动寻觅设备的结束，然后在看一下libusb是怎么寻觅设备的*/

int Device_Find()

{

char dir_str[100]; /* 这个变量咱们用来保管设备文件的目录方法*/

char hiddev[100]; /* 这个变量用来保管设备文件的全方法*/

DIR dir;

/* 央求的字符串数组清空，这个编程习惯要养成*/

memset (dir_str, 0 , sizeof(dir_str));

memset (hiddev, 0 , sizeof(hiddev));

/* hiddev 的设备描绘符不在/dev/usb/hid下面，就在/dev/usb 下面

这里咱们运用opendir函数来查验目录的有效性

翻开目录回来的值保管在变量dir里，dir前面有声明

*/

dir=opendir("/dev/usb/hid");

if(dir){

/* 程序作业到这里，阐明存在/dev/usb/hid 方法的目录*/

/* 若是不存在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通常是16个*/

for(i = 0; i < DEVICE_MINOR; i++) {

/* 取得全方法的设备文件名，通常hid设备文件名是hiddev0 到hiddev16 */

sprintf(hiddev, "%shiddev%d", dir_str,i);

/* 翻开设备文件,取得文件句柄*/

fd = open(hiddev, O_RDWR);

if(fd > 0) {

/* 操作设备取得设备信息*/

ioctl(fd, HIDIOCGDEVINFO, &info);

/* VENDOR_ID 和PRODUCT_ID 是标识usb设备厂家和商品ID,驱动都需求这两个参数来寻觅设备,到此咱们寻觅到了设备*/

if(info.vendor== VENDOR_ID && info.product== PRODUCT_ID) {

/* 这里增加设备的初始化代码*/

device_num++; /* 找到的设备数*/

close(fd);

return device_num; /* 回来寻觅的设备数量*/

咱们再来看libusb是怎么来寻觅和初始化设备

struct usb_bus *busses;

int device_num = 0;

device_num = 0; /* 记载设备数量*/

usb_init(); /* 初始化*/

usb_find_busses(); /* 寻觅体系上的usb总线*/

usb_find_devices(); /* 寻觅usb总线上的usb设备*/

/* 取得体系总线链表的句柄*/

busses = usb_get_busses();

struct usb_bus *bus;

/* 遍历总线*/

for (bus = busses; bus; bus = bus->next) {

struct usb_device *dev;

/* 遍历总线上的设备*/

for (dev = bus->devices; dev; dev = dev->next) {

/* 寻觅到关联设备，*/

if(dev->descriptor.idVendor==VENDOR_ID&& dev->descriptor.idProduct == PRODUCT_ID) {

return device_num; /* 回来设备数量*/

注：在新版别的libusb中，usb_get_busses就能够不用了，这个函数是回来体系上的usb总线链表句柄

这里咱们直接用usb_busses变量，这个变量在usb.h中被界说为外部变量

所以能够直接写成这样：

for (bus = usb_busses; bus; bus = bus->next) {

3.2 翻开设备

假定咱们界说的翻开设备的函数名是device_open,

/* 运用hid驱动翻开设备*/

int Device_Open()

int handle;

/* 传统HID驱动调用,经过open翻开设备文件就可*/

handle = open(“hiddev0”, O_RDONLY);

/* 运用libusb翻开驱动*/

/* LIBUSB 驱动翻开设备，这里写的是伪代码，不确保代码有用*/

struct usb_device* udev;

usb_dev_handle* device_handle;

/* 当找到设备后，经过usb_open翻开设备，这里的函数就恰当open 函数*/

device_handle = usb_open(udev);

3.3 读写设备和操作设备

假定咱们的设备运用操控传输方法，至于批处置传输和连续传输限于篇幅这里不介绍

咱们这里界说三个函数，Device_Write, Device_Read, Device_Report

Device_Report 功用发送接纳函数

Device_Write 功用写数据

Device_Read 功用读数据

Device_Write和Device_Read调用Device_Report发送写的信息和读的信息，开发者依据发送的指令协议来描绘，咱们这里只简略结束发送数据的函数。

假定咱们要给设备发送72字节的数据，头8个字节是陈说头，是咱们界说的和设备关联的规矩，后64位是数据。

HID驱动的结束(这里仅仅用代码来有助晓得，代码是伪代码)

int Device_Report(int fd, unsigned char *buffer72)

int ret; /* 保管ioctl函数的回来值*/

int index;

unsigned char send_data[72]; /* 发送的数据*/

unsigned char recv_data[72]; /* 接纳的数据*/

struct hiddev_usage_ref uref; /* hid驱动界说的数据包*/

struct hiddev_report_info rinfo; /* hid驱动界说的

memset(send_data, 0, sizeof(send_data));

memset(recv_data, 0, sizeof(recv_data));

memcpy(send_data, buffer72, 72);

/* 这在发送数据之前有必要调用的，初始化设备*/

ret = ioctl(fd, HIDIOCINITREPORT, 0);

if( ret !=0) {

return NOT_OPENED_DEVICE;/* NOT_OPENED_DEVICE 归于自个界说宏*/

/* HID设备每次传输一个字节的数据包*/

for(index = 0; index < 72; index++) {

/* 设置发送数据的状况*/

/* 发送数据*/

/* 承受数据*/

uref.report_type = HID_REPORT_TYPE_FEA TURE;

uref.report_id = HID_REPORT_ID_FIRST;

https://www.360docs.net/doc/8d13803421.html,age_index = index;

uref.field_index = 0;

ioctl(fd, HIDIOCGUCODE, &uref);

ret = ioctl(fd, HIDIOCGUSAGE, &uref);

if(ret != 0 ) {

return UNKNOWN_ERROR;

recv_data[index] = uref.value;

memcpy(buffer72, recv_data, 72);

return SUCCESS;

libusb驱动的结束

/* 界说设备句柄*/

/* save the data of send and receive */

unsigned char send_data[72];

unsigned char recv_data[72];

int send_len;

int recv_len;

/* 数据置空*/

memset(send_data, 0 , sizeof(send_data));

memset(recv_data, 0 , sizeof(recv_data));

/* 这里的g_list是大局的数据变量，里边能够存储关联设备的所需信息，当然咱们也能够从函数形参中传输进来，设备的信息在翻开设备时初始化，咱们将在后边的总结中详细描绘一下*/ Device_handle = (usb_dev_handle*)(g_list[fd].device_handle);

if (Device_handle == NULL) {

return NOT_OPENED_DEVICE;

/* 这个函数前面现已说过，在操作设备前是有必要调用的, 0是指用默许的设备*/

usb_claim_interface(Device_handle, 0);

/* 发送数据，所用到的宏界说在usb.h能够找到，我列出来咱们看一下

#define USB_ENDPOINT_OUT 0x00

#define USB_TYPE_CLASS (0x01 << 5)

#define USB_RECIP_INTERFACE 0x01

#define HID_REPORT_SET 0x09 */

send_len = usb_control_msg(Device_handle,

USB_ENDPOINT_OUT + USB_TYPE_CLASS + USB_RECIP_INTERFACE,

HID_REPORT_SET,

0x300,

0,

send_data, 72, USB_TIMEOUT);

/* 发送数据有过错*/

if (send_len < 0) {

return WRITE_REPORT;

if (send_len != 72) {

return send_len;

/* 承受数据

#define USB_ENDPOINT_IN 0x80

#define HID_REPORT_GET 0x01

recv_len = usb_control_msg(Device_handle,

USB_ENDPOINT_IN + USB_TYPE_CLASS + USB_RECIP_INTERFACE,

HID_REPORT_GET,

recv_data, 72, USB_TIMEOUT);

if (recv_len < 0) {

printf("failed to retrieve report from USB device!\n");

return READ_REPORT;

if (recv_len != 72) {

return recv_len;

/* 和usb_claim_interface对应*/

usb_release_interface(RY2_handle, 0);

3.4 封闭设备

假定咱们界说的封闭设备的函数名是Device_Close()

/* 运用hid驱动封闭设备*/

int Device_Close()

/* 传统HID驱动调用,经过close()设备文件就可*/

close( handle );

/* 运用libusb封闭驱动*/

/* libusb库运用usb_close封闭程序*/

usb_close(device_handle);

libusb的驱动计划

前面咱们看了些首要的libusb函数的运用，这里咱们把前面的内容归纳下：

通常的驱动大概都包含如下接口：

Device_Find(); /* 寻觅设备接口*/

Device_Open(); /* 翻开设备接口*/

Device_Write(); /* 写设备接口*/

Device_Read(); /* 读设备接口*/

Device_Close(); /* 封闭设备接口*/

详细代码如下：

#include

/* usb.h这个头文件是要包含的，里边包含了有必要要用到的数据计划*/

/* 咱们将一个设备的特征用一个计划体来归纳*/

typedef struct

/* 这里能够增加设备的其他特征，这里只列出每个设备要用到的特征*/

} device_descript;

/* 用来设置传输数据的时辰推延*/

#define USB_TIMEOUT 10000

/* 厂家ID 和商品ID */

#define VENDOR_ID 0xffff

#define PRODUCT_ID 0xffff

/* 这里界说数组来保管设备的关联特征，DEVICE_MINOR能够设置能够一起操作的设备数量，用大局变量的意图在于便利保管特征*/

#define DEVICE_MINOR 16

int g_num;

device_descript g_list[ DEVICE_MINOR ];

/* 咱们写个设备先找到设备，并把关联信息保管在g_list 中*/

g_num = 0;

usb_find_busses();

usb_find_devices();

/* 寻觅设备*/

/* 保管设备信息*/

if (g_num < DEVICE_MINOR) {

g_list[g_num].udev = dev;

g_num ++;

return g_num;

/* 找到设备后，咱们依据信息翻开设备*/

/* 依据状况翻开你所需求操作的设备，这里咱们仅列出伪代码*/

if(g_list[g_num].udev != NULL) {

g_list[g_num].device_handle = usb_open(g_list[g_num].udev);

/* 下面即是操作设备的函数了，咱们就不列出来拉，咱们能够参看上面的介绍*/

int DeviceWite(int handle)

/* 填写关联代码，详细检查设备协议*/

int DeviceOpen(int handle)

/* 填写关联代码，详细检查设备协议*/

/* 结束不要忘掉封闭设备*/

void Device_close(int handle)

/* 调用usb_close */

小结

到此，运用libusb进行驱动开发介绍完了，经过对库所供给的API的运用能够体会到libusb的易用性。