USB的ADB/AOA协议

文章详细介绍了Android系统下的USBAOA协议,用于设备间通信,尤其是Android设备与外围设备的连接。AOA协议支持配件模式,允许Android设备作为USB从机,而配件作为主机。文中提到了UsbManager和UsbAccessory类在USB配件模式中的作用,以及Android开发套件ADK在实现USB通信中的应用。此外,还讨论了不同版本Android对USB主机模式和配件模式的支持情况,以及在实际应用中的场景,如CarLife连接和硬件开发中的应用。

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  USB的ADB/AOA协议(一种是ADB模式,一种是AOA模式)。AOA协议是Google公司推出的用于实现Android设备与外围设备之间USB通信的协议。

 ADK中与USB配件模式相关的两个类是UsbManager和UsbAccessory。

> USB
Android实战技巧之四十九:Usb通信之USB Host- http://blog.youkuaiyun.com/lincyang/article/details/50739342
Android手机通过USB接口与外设通信研究(附原理分析及方案选型)- http://blog.youkuaiyun.com/HowieXue/article/details/79167618
提供了Arduino等其他设备USB串口的安卓端硬件驱动代码Github: https://github.com/mik3y/usb-serial-for-android (LGPL licence) 
Android开发之USB数据通信- http://blog.youkuaiyun.com/true100/article/details/51791929
Android实战技巧之四十九:Usb通信之USB Host- http://blog.youkuaiyun.com/lincyang/article/details/50739342

-- CarLife App
 CarLife安卓手机的连接模式有两种,一种是ADB模式,一种是AOA模式。USB连接:AOA连接和ADB连接协议 Android。
 针对安卓5.0以上的手机系统与车机连接,务必采用AOA连接方式才可通过百度侧认证。
 - 2017年10月,我们已更新<Baidu CarLife Integration Specification v2.1.0>,文档中仅保留了AOA连接方式。
 -紧接着通知相关存在连接问题的车企/供应商,进行问题排查,并通知进行AOA连接方式整改。
 - 2018年6月底,百度明确验收文档提出针对安卓5.0以上的手机系统连接,必须要使用AOA连接方式。

-- Android 开放配件 (AOA)调试-https://blog.youkuaiyun.com/encourage2011/article/details/78450995
 车载导航的开发中,有可能需要开发支持Android CarLife或者Android Weblink等功能,而这些功能需要使用AOA协议的支持。

> USB 的 AOA协议 的主机模式和主机模式
基于AOA协议实现Android设备的USB通信- 基于AOA协议实现Android设备的USB通信_tianruxishui的博客-优快云博客
   主机模式和配件模式在Android 3.1(API level 12)及更高的平台中直接支持。配件模式作为一个附加库也被Android 2.3.4(API level 10)支持。设备厂商可以选择是否在设备的Linux系统镜像中包含附加库。对主机和配件模式的支持最终取决于设备的硬件,而不是Android平台的等级(软件)。

1 主机模式
    主机模式是指Android设备充当USB主机并为总线供电。此模式下,Android设备需支持USB主机功能或OTG功能,此时Android设备的USB主机称为USB嵌入式主机EH(Embedded Host)[2]。与PC上的USB主机相比,EH设备可能无法为连接到其总线上的未识别外围设备加载驱动程序,因此它们对其目标外围设备列表TPL(Target Peripheral List)进行了定义[3]。这些外围USB设备大部分为HID设备(Human Interface Device)、BOMS设备(Bulk Only Mass Storage,如U盘)和CDC设备(Comm-
unication Device Class,USB通信设备类,如打印机),其驱动程序已存在于Android平台的系统中(Linux Kernel),因此Android设备可以与其直接通信。

2 配件模式
    配件模式是指Android设备充当USB从机,外部设备充当主机并为总线供电。此模式下,外部USB设备称为Android配件。该模式为不具备主机功能的Android设备提供与USB设备交互的能力。Android设备和Android配件都必须支持AOA协议。不支持AOA协议的设备可以通过Android配件开发板(ADK板)与Android设备连接,成为Android设备的间接配件。
  基于AOA协议的Android设备USB通信方案即采用配件模式。

-- Android配件、ADK及AOA协议
    Android配件是指遵循AOA协议的硬件,是Android配件模式中的概念。从硬件角度讲,Android配件具有实现USB EH功能和AOA协议的微处理器以及包括USB接口在内的输入/输出接口。Android配件必须与Android平台一起工作。
    ADK是开发Android配件的参考开发包,该开发包基于Arduino公司的开源电子成型平台[4]。ADK开发包包括Android配件硬件设计文档、Android配件固件源码、Android设备程序源码。

-- Android Open Accessory protocol(AOA)
  AOA 2.0版新增了两项功能:音频输出(从Android设备输出到配件),并支持Android设备的配件作为一个或多个人机接口设备(HID)。提供给Android应用程序开发人员的Android SDK的API保持不变。原AOA协议提供了一个Android应用程序通过USB与USB主机(配件)直接进行通信的支持。 AOA 2.0保留了该支持,但增加了新的功能,让配件与Android操作系统本身通信(特别是音频输入系统)。 AOA 2.0的设计使得它可以构建一个配件,也使得除了原有的功能集外新的音频和/或HID的支持得到使用。 

 AOA协议是Google公司推出的用于实现Android设备与外围设备之间USB通信的协议。该协议拓展了Android设备USB接口的功能,为基于Android系统的智能设备应用于数据采集和设备控制领域提供了条件。
 Android系统下USB通信的两种模式,USB配件模式下基于AOA协议实现Android手机控制步进电机:
 2011年Google推出Android开放配件协议AOA(Android Open Accessory Protocol)及配件开发工具包ADK(Accessory Development Kit)提供了Android设备与Android配件通过USB或蓝牙进行通信的API,为基于Android系统的智能设备控制外设提供了条件。利用Android,系统可以连接从家用电器到重型机械、机器人等多种设备。

    AOA协议是Android设备与Android配件之间进行USB通信需遵循的连接协议,该协议规定了Android配件如何检测Android设备并与其建立通信。AOA协议规定配件需具备以下4项功能:
    (1)侦听自身的USB接口,等待与其连接的Android设备。
    (2)检测Android设备是否支持AOA协议。
    (3)如果需要,启动Android设备的USB配件模式。
    (4)与Android设备建立USB通信。

--  ADK中与USB配件模式相关的两个类是UsbManager和UsbAccessory。UsbManager用于枚举连接的USB配件并与其通信,UsbAccessory代表Android配件并包含获取配件描述信息的方法。

  采用的ADK板是由英国飞特蒂亚FTDI(Future Technology Devices International Ltd.)公司生产的Android平台USB主控模块(USB Android Host Module)[7],型号为UMFT311EV,于2012年7月31日推出。UMFT311EV板具有USB主控功能和USB接口桥接功能,其特性如下:
    (1)采用USB Android主控芯片FT311D,单芯片内集成USB协议。
    (2)兼容USB 2.0全速模式(最大传输速率12 Mb/s,即1.5 MB/s,最大输出电流500 mA)。
    (3)6种接口类型,即GPIO(7路)、UART、PWM(4路)、I2C Master、SPI Master、SPI Slave。
    (4)6种接口只能单一工作,通过跳线帽和3个接口类型选择引脚选择接口类型。
    UMFT311EV板支持AOA协议,作为Android配件无需用户做配件端的开发,而且为Android设备端的程序开发提供Java驱动包。因此采用UMFT311EV板能够实现Android手机、平板与其他设备的通信,进行设备控制和数据采集,并能与现有系统快速集成,降低开发难度和开发时间。
    在此,以Android手机小米MI2和步进电机28BYJ48为例,通过UMFT311EV板的4路GPIO口实现Android手机USB控制步进电机。

-- USB通信的几种方式及使用场景- https://blog.youkuaiyun.com/wodeluoye/article/details/49594061
  将Android USB通信分为主机模式(Host Mode)和配件模式(Accessory Mode)[1]两种模式。
  自Android3.1(API Level 12)版本开始,Android系统直接支持USB主机模式和从机模式,同时为能够使更广泛的设备支持USB从机模式,Google官方还提供了相应的开发库向后兼容至Android2.3.4(API Level 10)版本。至于在之前的Android版本没有直接提供USB通信支持时,我们只能使用ADB的方式来实现Android设备与其他的设备通过USB线进行通信(Android设备只能以从机的方式接入,因为之前的Android设备都不支持OTG),而这也是到目前为止Android设备与PC通过USB线进行通信的唯一方式(常见的案例有豌豆荚、360手机助手等)。采用的ADK板是由英国飞特蒂亚FTDI(Future Technology Devices International Ltd.)公司生产的Android平台USB主控模块(USB Android Host Module)[7],型号为UMFT311EV,于2012年7月31日推出。
  以上关于Android设备支持USB主机模式和从机模式的支持方式只是软支持,另外还须有硬件支持,并且硬件对两种模式的支持具有决定性。

-- Android usb学习笔记:Android AOA协议设备端 流程总结- https://blog.youkuaiyun.com/lidec/article/details/54908174
  Android通过AOA协议与嵌入式设备通信的流程就已经分析完了,在设备端我们借助了libusb库,通过其api操作usb,将手机设置为accessory模式,然后通过libusb读写数据,在Android手机端监听accessory事件,同时查询本地accessory列表,一旦拿到accessory引用,就可以获取读写流,同时Android 端最好将accessory的相关处理放在单独进程的服务中处理,防止应用闪退导致usb资源无法释放,在此连接无法成功的问题。
  wifi稳定性的限制。项目采用了Android手机与嵌入式设备通过usb直接连接的方式进行通信。其中Android的usb层使用了Android自身的AOA模式,嵌入式端借助libusb库与Android端通信。在应用层简单实现了一个tcp连接,最终可以抽象为双方socket端口与端口间的通信过程。

-- USB,AOA开源项目
libusb项目链接 https://github.com/libusb/libusb.git 
设备aoa模式参考项目链接 GitHub - timotto/AOA-Proxy: Android Open Accessory USB&Bluetooth <-> HTTP Proxy.git 
本例程设备端项目链接 https://git.oschina.net/vonchenchen/aoa_proxy.git 
本例程Android端项目链接 https://git.oschina.net/vonchenchen/aoa_android.git
将运行Linux机器转变为Android配件- https://github.com/gibsson/linux-adk

> ADK中与USB配件模式相关的两个类是UsbManager和UsbAccessory。UsbManager用于枚举连接的USB配件并与其通信,UsbAccessory代表Android配件并包含获取配件描述信息的方法。

1. UsbAccessory中你需要小心的坑及解决方案- https://blog.youkuaiyun.com/ljYangscut/article/details/79320670
1.系统不广播Usb连接事件(android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_ATTACHED)
2.系统有时不广播Usb断开事件(android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_DETACHED)
3.系统有时会异常缓存UsbAccessory,导致没连接上时App却可以获取到不可用的Accessory

-- linux里使用libusb库来模拟aoa协议来作为外设端。
 Usb Accessory模式, 这个模式正常的使用方法是用来和专为Android设备设计的USB主机硬件通讯的. 
 USB Accessory有两种API可供选择, 第一种是android.hardware.usb包, 只能用在Android 3.1及之后的系统上, 不需要额外添加library, 第二种是com.android.future.usb包, 需要额外添加 Google APIs add-on library , 也就是谷歌服务, 但是可以运行在Android 2.3.4以及之后的系统上, 这里我们使用第一种来演示, 第二种可以去官方文档进行了解 .

使用UsbAccessary模式来与pc通信-https://blog.youkuaiyun.com/lj402159806/article/details/69940628
UsbAccessory demo下载- https://github.com/GavinAndre/UsbAccessoryDemo
UsbAccessory - https://github.com/LucianZala/linuxUsbAccessory 
UsbAccessory - https://github.com/quandoo/android2android-accessory

2. UsbManager
public static final String ACTION_USB_ACCESSORY_ATTACHED =     "android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_ATTACHED";
public static final String ACTION_USB_ACCESSORY_DETACHED =   "android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_DETACHED";
public static final String ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED = "android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED";
public static final String ACTION_USB_DEVICE_DETACHED = "android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_DETACHED";

- USB连接广播 Android
public class UsbConnect {
    private final static String ACTION = "android.hardware.usb.action.USB_STATE";
    public void start(Context context) {
        IntentFilter filter = new IntentFilter();
        filter.addAction(ACTION);
        context.registerReceiver(usBroadcastReceiver, filter);
    }
    BroadcastReceiver usBroadcastReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            String action = intent.getAction();
            Toast.makeText(context, "aciton =" + action, Toast.LENGTH_SHORT).show();
            if (action.equals(ACTION)) {
                boolean connected = intent.getExtras().getBoolean("connected");
                Toast.makeText(context, "aciton =" + connected, Toast.LENGTH_SHORT).show();
                if (connected) {
 
                } else {
 
                }
            }
        }
    };
}

<think>嗯,用户想在Android设备上通过USB实现串口通信,需要找一个库或者示例代码。首先,我得回想一下常见的Android USB串口通信库。记得有一个比较流行的库是usb-serial-for-android,由mik3y维护,用户可能在引用里提到过,比如引用[1]里的implementation 'com.github.mik3y:usb-serial-for-android:Tag',这应该是个关键点。 然后,用户可能需要知道如何使用这个库。根据引用[2],使用串口类可以分为几个步骤:打开串口、设置波特率等参数、数据传输,最后关闭串口。所以,在回答里需要分步骤说明,比如初始化、打开设备、配置参数、读写数据、关闭连接这些部分。同时,用户可能对数据传输的实现比较头疼,引用[2]也提到这部分可能需要较长时间,所以需要给出示例代码,比如如何发送和接收数据。 另外,用户的问题可能涉及到不同设备的兼容性,比如是否需要支持AOA协议。引用[3]提到安卓AOA 2.0的支持,可能需要检测设备是否支持。这时候可能需要补充说明,如果设备不支持,可能需要使用不同的驱动或方法。 接下来,用户可能需要示例代码的结构,比如在AndroidManifest.xml里添加USB权限和设备过滤器,然后如何在代码中枚举设备、打开连接、配置参数。需要确保代码示例正确,比如使用UsbSerialPort接口的正确方法。 可能还需要考虑异常处理,比如连接失败的情况,或者权限未获取时的处理。用户可能不知道如何处理这些情况,所以应该在步骤中提及,比如检查权限,处理IOException等。 另外,用户可能想知道除了这个库之外有没有其他选择,比如Google的android-serialport-api,不过这个可能比较旧了,或者FelHR85的库,但维护状态可能不如前者。所以需要推荐主流的库,并说明优缺点。 最后,生成的相关问题需要涵盖常见的问题,比如权限处理、特定设备兼容性、数据传输方式、故障排查等,这样用户能进一步解决可能遇到的问题。</think>要实现Android设备通过USB进行串口通信,可以按照以下步骤操作,推荐使用成熟的开源库进行开发: ### 一、推荐开发库 1. **usb-serial-for-android**(主流选择) - GitHub地址:https://github.com/mik3y/usb-serial-for-android - 支持常见芯片组:FTDI、CP210x、CH34x等 - 添加依赖: ```gradle implementation 'com.github.mik3y:usb-serial-for-android:3.5.1' [^1] ``` 2. **Google官方示例** - android-serialport-api(基础实现参考) - 需自行适配新版本系统 ### 二、实现步骤 #### 1. 初始化配置 ```java // 在AndroidManifest.xml添加权限 <uses-feature android:name="android.hardware.usb.host" /> <uses-permission android:name="android.permission.USB_PERMISSION" /> ``` #### 2. 设备发现与连接 ```java // 枚举可用设备 UsbManager usbManager = (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE); List<UsbSerialDriver> drivers = UsbSerialProber.getDefaultProber().findAllDrivers(usbManager); // 选择第一个设备并打开 UsbSerialPort port = drivers.get(0).getPorts().get(0); UsbDeviceConnection connection = usbManager.openDevice(driver.getDevice()); port.open(connection); ``` #### 3. 配置串口参数 ```java port.setParameters( 115200, // 波特率 UsbSerialPort.DATABITS_8, // 数据位 UsbSerialPort.STOPBITS_1, // 停止位 UsbSerialPort.PARITY_NONE // 校验位 ); ``` #### 4. 数据传输实现 ```java // 发送数据 byte[] data = "Hello".getBytes(); port.write(data, 1000); // 超时1秒 // 接收数据(建议使用独立线程) final byte[] buffer = new byte[1024]; int numBytesRead = port.read(buffer, 1000); String receivedData = new String(buffer, 0, numBytesRead); ``` ### 三、关键注意事项 1. **权限处理**:需动态申请`USB_PERMISSION` 2. **线程管理**:建议使用`HandlerThread`处理I/O操作 3. **连接保持**:需在`onPause()`中关闭连接防止资源泄漏 4. **异常处理**:需捕获`IOException`和`SecurityException` ### 四、调试建议 - 使用`adb logcat`监控USB事件 - 准备不同厂家的USB转串口设备测试兼容性 - 使用串口调试工具交叉验证数据收发
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