VC++ libusb 实现usbhid数据读取

简单说明

本文使用的libusb版本是1.0.22
github地址:https://github.com/libusb/libusb

老版本的需要安装winusb/libusbk/libwin32(三选一)驱动程序,才能和usb设备进行通讯。驱动生成程序可以从这里下载:
https://download.youkuaiyun.com/download/lhangtk/10671424

有个c++扩展版本,使用起来很方便,但是这个是基于老版本的libusb实现,是需要装驱动的
github地址:https://github.com/zarthcode/Libusbpp


USB传输方式

libusb定义了5中传输类型,分别是:
控制传输(LIBUSB_TRANSFER_TYPE_CONTROL=0)
同步传输(LIBUSB_TRANSFER_TYPE_ISOCHRONOUS = 1)
批量传输(LIBUSB_TRANSFER_TYPE_BULK = 2)
中断传输(LIBUSB_TRANSFER_TYPE_INTERRUPT = 3)
批量流传输(LIBUSB_TRANSFER_TYPE_BULK_STREAM = 4)
说明参考:https://blog.youkuaiyun.com/myarrow/article/details/8484113

每个端点(endpoint)支持的IO类型和传输类型不一样,根据实际情况选取传输类型。

常用方法说明

重点说明使用到的几个方法,详细的可以参考官方文档(英文)
官方文档:http://libusb.sourceforge.net/api-1.0/

初始化和退出

//初始化,所有的libusb操作都要在此方法之后,返回0表示成功,-1异常
int LIBUSB_CALL libusb_init(libusb_context **ctx);
//卸载libusb,之后的libusb操作都会异常
void LIBUSB_CALL libusb_exit(libusb_context *ctx);

所有的libusb操作都要包括在这两个方法之间,一般情况下ctx参数为NULL。
说明一下libusb_context结构体,是由libusb_init创建并由libusb_exit销毁,用于隔离用户操作,类似于会话。当一个被销毁时不至于影响到另外一个的操作。只有单个用户时可以为NULL,使用默认的context。

打开设备

/**
 * 根据设备的vid和pid打开设备,pid和vid可以通过设备管理器查看
 * 
 * @param ctx libusb_context
 * @param vendor_id 设备vid
 * @param product_id 设备pid
 * 
 * @retrun 返回设备句柄,失败返回null。后续的设备读写,获取信息都依赖这个句柄
 */
libusb_device_handle * LIBUSB_CALL libusb_open_device_with_vid_pid(
	libusb_context *ctx, uint16_t vendor_id, uint16_t product_id);

//关闭设备,释放设备句柄
void LIBUSB_CALL libusb_close(libusb_device_handle *dev_handle);

设备信息

/**
 * 获取设备信息
 *
 *
 */
int LIBUSB_CALL libusb_get_device_descriptor(libusb_device *dev,
	struct libusb_device_descriptor *desc);
	
/**
 * 获取设备配置信息
 * @param dev 设备句柄
 * @param config_index 一个设备可能有多个配置信息,一般设置为0
 * @param config 【输出参数】 设备配置信息指针的引用
 * 
 * @return 成功返回0
 */
int LIBUSB_CALL libusb_get_config_descriptor(libusb_device *dev,
	uint8_t config_index, struct libusb_config_descriptor **config);

//释放设备配置信息
void LIBUSB_CALL libusb_free_config_descriptor( 
struct libusb_config_descriptor *config);

结构体说明,详细看官网吧

http://libusb.sourceforge.net/api-1.0/annotated.html

libusb_endpoint_descriptor 端点信息:描述传输类型,读/写端口,传输包大小等
libusb_interface_descriptor 接口信息:存放端点列表,
libusb_config_descriptor 配置信息:存放接口列表
libusb_device_descriptor 设备信息:描述配置数,vid,pid,序列号之类

声明接口

/**
 * 声明接口,声明接口之后才能在基于该接口的端点(endpoint)读写数据
 * @param dev_handle 设备句柄
 * @param interface_number 接口号
 * @return 成功返回0
 */
int LIBUSB_CALL libusb_claim_interface(libusb_device_handle *dev_handle, int interface_number);

/**
 * 释放接口
 * @param dev_handle 设备句柄
 * @param interface_number 接口号
 * @return 成功返回0
 */
int LIBUSB_CALL libusb_release_interface(libusb_device_handle *dev_handle,int interface_number);

读取数据

这里以同步传输的中断传输为例

/**
 * 同步传输,中断传输。读/写依赖端口类型
 * 在超时时间内一旦完成读/写一个数据包就返回,超出超时时间返回超时
 * 
 * @param dev_handle 设备句柄
 * @param endpoint 读写的端口,端口所在的接口需要声明,
 *                 端口的读写类型需要是interrupt
 * @param data 写数据时的数据输入数组,读数据时的输出数组
 * @param length 写数据时的数据长度,读数据时最大报文长度
 * @param transferred 【输出值】实际传输的数据大小
 * @param timeout 超时时间(毫秒ms)
 
 * @return 成功返回0,其他异常代码
 */
int libusb_interrupt_transfer ( 	
    struct libusb_device_handle *  	dev_handle,
	unsigned char  	endpoint,
	unsigned char *  	data,
	int  	length,
	int *  	transferred,
	unsigned int  	timeout 
)

项目下载

https://download.youkuaiyun.com/download/lhangtk/10692358

现在USB设备却很多,因此对USB设备的查找与读写就必不可少了。但是能找到关于USB读写的资料很少。这里使用VC++示范了一些获得USB的信息的方法。 一、枚举USB设备   通过枚举USB控制器->枚举此控制器上的USB HUB->枚举HUB的各个端口->获得设备信息。 枚举控制器: wsprintf(HCName, "\\\\.\\HCD%d", HCNum); hHCDev = CreateFile(HCName, GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);   计算机上的USB主控制器以HCD1,HCD2等命名。通过控制器名称,使用CCreateFile 打开它。使用DeviceIoControl即可得到其驱动程序名,以及与它连接的HUB的名称。用CCreateFile打开HUB,获得连接信息。再枚举HUB的各个端口即可获得连接的设备信息。 二、枚举HID设备   HID设备是微软定义的标准人机接口规范。比如USB鼠标,USB游戏手柄等。不用查找具体设备的GUID,使用API HidD_GetHidGuid(&guidHID)即可得到GUID。有了GUID通过API SetupDiEnumDeviceInterfaces可获得是否有设备连接。如果此类设备连接通过SetupDiGetDeviceInterfaceDetail获得它的设备路径信息。使用CCreateFile 打开它,通过HidD_GetAttributes获得其基本属性信息。使用DeviceIoControl可以获得更详细的属性。在本代码中如果计算机上插有USB游戏手柄,可获得其信息。但不知道为什么xp下却不能获得USB鼠标的信息。 三 枚举U盘   先用GetDriveType API获得设备的类型,若类型为REMOVABLE(当然有些大容量U盘可能报告为FIXED,那就需要其他方法来确定了),即可能是U盘。用CCreateFile 打开之后,再用IOCTL_STORAGE_QUERY_PROPERTY为参数的DeviceIoControl来获得其属性。 四、结束语   示例工程在winxp+xpDDK+VC6下编译通过。USB设备种类比较多,也比较特殊,不同厂商的硬件不同,控制软件也不尽相同(我想主要是ICTL码不同,也不容易查到)。使得访问USB口的设备不象串口并口那么方便。这个例程只是展示了访问的基本方法。其中还有些问题还没有解决,发出来希望大家解决之后能通知我或者发表出来。 参考了USBPort,USBview等代码,一并致谢。
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