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USB设备管理

场景介绍

当有USB设备插入时,可以通过usbManager获取一些USB设备的基本信息,如设备类型、支持的功能等。 Host侧主要通过封装的pipe来完成和USB设备的通信。在HarmonyOS系统中,USB管理服务是核心组件,负责管理与USB设备的连接和通信。通过USB管理服务,应用程序可以检测USB设备的连接与断开,管理USB设备的权限请求和设备配置,以及进行数据传输和设备控制。

环境准备

环境要求

  • 开发工具及配置:

    DevEco Studio作为驱动开发工具,是进行驱动开发必备条件之一,开发者可以使用该工具进行开发、调试、打包等操作。请下载安装该工具,并参考DevEco Studio使用指南中的创建工程及运行进行基本的操作验证,保证DevEco Studio可正常运行。

  • SDK版本配置:

    扩展外设管理提供的ArkTS接口,所需SDK版本为API16及以上才可使用。

  • HDC配置:

    HDC(HarmonyOS Device Connector)是为开发人员提供的用于调试的命令行工具,通过该工具可以在Windows/Linux/Mac系统上与真实设备或者模拟器进行交互,详细参考HDC配置

搭建环境

  • 在PC上安装DevEco Studio,要求版本在4.1及以上。
  • 将public-SDK更新到API 16或以上。
  • PC安装HDC工具,通过该工具可以在Windows/Linux/Mac系统上与真实设备或者模拟器进行交互。
  • 用USB线缆将搭载HarmonyOS的设备连接到PC。

开发指导

接口说明

USB设备管理主要提供的功能有:查询USB设备列表、USB设备权限控制、设置USB设备配置等。

USB类开放能力如下,具体请查阅@ohos.usbManager

表1 USB类的开放能力接口

展开
接口名 描述
hasRight(deviceName: string): boolean 判断是否有权访问该设备。
requestRight(deviceName: string): Promise<boolean> 请求软件包的临时权限以访问设备。使用Promise异步回调。
removeRight(deviceName: string): boolean 移除软件包对设备的访问权限。
connectDevice(device: USBDevice): Readonly<USBDevicePipe> 根据getDevices()返回的设备信息打开USB设备。
getDevices(): Array<Readonly<USBDevice>> 获取接入主设备的USB设备列表。如果没有设备接入,那么将会返回一个空的列表。
setConfiguration(pipe: USBDevicePipe, config: USBConfiguration): number 设置设备的配置。
setInterface(pipe: USBDevicePipe, iface: USBInterface): number 设置设备的接口。
claimInterface(pipe: USBDevicePipe, iface: USBInterface, force ?: boolean): number 注册通信接口。
closePipe(pipe: USBDevicePipe): number 关闭设备消息控制通道。
releaseInterface(pipe: USBDevicePipe, iface: USBInterface): number 释放注册过的通信接口。
getFileDescriptor(pipe: USBDevicePipe): number 获取文件描述符。
getRawDescriptor(pipe: USBDevicePipe): Uint8Array 获取原始的USB描述符。

开发步骤

USB设备可作为Host连接Device进行设备管理,开发示例如下:

  1. 导入模块。

    // 导入usbManager模块
    import { usbManager } from '@kit.BasicServicesKit';
    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
    import { JSON } from '@kit.ArkTS';
  2. 获取设备列表。

    // 获取设备列表。
    let deviceList: usbManager.USBDevice[] = [];
    try {
      deviceList = usbManager.getDevices();
    } catch (error) {
        console.error(`USB getDevices failed: ${error}`);
        this.logInfo_ += '\n[ERROR] USB getDevices failed: ' + JSON.stringify(error);
    }
    
    console.info(`deviceList: ${deviceList}`);
    this.logInfo_ += '\n[INFO] deviceList: ' + JSON.stringify(deviceList);
    if (deviceList === undefined || deviceList.length === 0) {
      console.error('deviceList is empty');
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] deviceList is empty';
      return;
    }
    /*
      deviceList结构示例
      [
        {
          name: '1-1',
          serial: '',
          manufacturerName: '',
          productName: '',
          version: '',
          vendorId: 7531,
          productId: 2,
          clazz: 9,
          subClass: 0,
          protocol: 1,
          devAddress: 1,
          busNum: 1,
          configs: [
            {
              id: 1,
              attributes: 224,
              isRemoteWakeup: true,
              isSelfPowered: true,
              maxPower: 0,
              name: '1-1',
              interfaces: [
                {
                  id: 0,
                  protocol: 0,
                  clazz: 9,
                  subClass: 0,
                  alternateSetting: 0,
                  name: '1-1',
                  endpoints: [
                    {
                      address: 129,
                      attributes: 3,
                      interval: 12,
                      maxPacketSize: 4,
                      direction: 128,
                      number: 1,
                      type: 3,
                      interfaceId: 0,
                    }
                  ]
                }
              ]
            }
          ]
        }
      ]
     */
    this.deviceList_ = deviceList;
  3. 获取设备操作权限。

    if (this.deviceList_ === undefined || this.deviceList_.length === 0) {
      console.error('deviceList is empty');
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] deviceList is empty';
      return;
    }
    let deviceList: usbManager.USBDevice[] = this.deviceList_;
    let deviceName: string = deviceList[0].name;
    // 申请操作指定的device的操作权限。
    usbManager.requestRight(deviceName).then((hasRight: boolean) => {
      console.info('usb device request right result: ' + hasRight);
      this.logInfo_ += '\n[INFO] usb device request right result: ' + JSON.stringify(hasRight);
    }).catch((error: BusinessError) => {
      console.error(`usb device request right failed : ${error}`);
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] usb device request right failed: ' + JSON.stringify(error);
    });
  4. 打开Device设备。

    if (this.deviceList_ === undefined || this.deviceList_.length === 0) {
      console.error('deviceList_ is empty');
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] deviceList is empty';
      return;
    }
    let deviceList: usbManager.USBDevice[] = this.deviceList_;
    try {
      if (!usbManager.hasRight(deviceList[0]?.name)) {
        console.error('permission denied');
        this.logInfo_ += '\n[ERROR] permission denied';
        return;
      }
      // 打开设备,获取数据传输通道。
      let pipe: usbManager.USBDevicePipe = usbManager.connectDevice(deviceList[0]);
      if (!deviceList?.[0]?.configs?.[0]?.interfaces?.[0]) {
        console.error('invalid interface');
        this.logInfo_ += '\n[ERROR] invalid interface';
        return;
      }
      let interface1: usbManager.USBInterface = deviceList?.[0]?.configs?.[0]?.interfaces?.[0];
      /*
        打开对应接口,在设备信息(deviceList)中选取对应的interface。
        interface1为设备配置中的一个接口。
       */
      usbManager.claimInterface(pipe, interface1, true);
      this.pipe_ = pipe;
      this.interface_ = interface1;
      console.info('open device success');
      this.logInfo_ += '\n[INFO] open device success';
    } catch (error) {
      console.error(`USB hasRight failed: ${error}`);
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] USB hasRight failed: ' + JSON.stringify(error);
    }
  5. 释放接口,关闭设备。

    if (this.pipe_ === undefined || this.interface_ === undefined) {
      console.error('pipe_ or interface_ is null');
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] pipe_ or interface_ is null';
      return;
    }
    let pipe: usbManager.USBDevicePipe = this.pipe_;
    let interface1: usbManager.USBInterface = this.interface_;
    try {
      usbManager.releaseInterface(pipe, interface1);
      usbManager.closePipe(pipe);
    } catch (error) {
      console.error(`failed: ${error}`);
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] failed: ' + JSON.stringify(error);
    }
    
    this.pipe_ = undefined;
    this.interface_ = undefined;
    console.info('close device success');
    this.logInfo_ += '\n[INFO] close device success';
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