一、USB连接概述
USB（Universal Serial Bus）是一种通用的计算机接口标准，可用于连接各种外部设备，并提供高速数据传输功能。USB接口具有热插拔功能，插入USB设备后，计算机会自动识别设备并加载驱动程序。在Android上，USB接口可以用于连接各种外部设备，例如鼠标、键盘、摄像头、存储设备、手机等，实现与设备的数据传输和交互。
二、USB连接方式
在Android上，USB连接可以采用以下两种方式：
1、MTP方式（Media Transfer Protocol）：MTP是一种基于USB的传输协议，可以实现设备和计算机之间的文件传输。使用MTP连接，设备只能作为文件传输的客户端，无法进行其他操作。
2、ADB方式（Android Debug Bridge）：ADB是一种通信方式，允许计算机通过USB连接到Android设备，进行开发和调试操作，例如获取设备的日志信息、推送文件到设备、安装应用程序等。
三、USB连接实现
1、USB权限配置
在使用USB连接时，需要在AndroidManifest.xml文件中添加以下权限：
<uses-permission android:name="android.permission.USB_PERMISSION"/>
然后在代码中获取USB权限：
private static final String ACTION_USB_PERMISSION = "com.android.example.USB_PERMISSION";
private void getUsbPermission(UsbDevice device) {
// 请求USB权限
PendingIntent permissionIntent = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, new Intent(ACTION_USB_PERMISSION), 0);
usbManager.requestPermission(device, permissionIntent);
}
获取USB权限需要向系统发出请求，请求结果通过广播方式返回。
2、USB设备查询和连接
在使用USB功能之前，需要查询设备并建立连接。
查询USB设备列表：
private ListfindUSBDeviceList() { List deviceList = new ArrayList<>(); // 获取USB设备列表 for (UsbDevice device : usbManager.getDeviceList().values()) { deviceList.add(device); } return deviceList; }
建立USB连接：
private void openUSBDevice(UsbDevice device) {
// 打开USB设备
usbInterface = device.getInterface(0);
usbEndpointIn = usbInterface.getEndpoint(0);
usbEndpointOut = usbInterface.getEndpoint(1);
usbConnection = usbManager.openDevice(device);
if (usbConnection != null && usbConnection.claimInterface(usbInterface, true)) {
Log.d(TAG, "成功打开设备！");
} else {
Log.e(TAG, "打开设备失败！");
}
}
建立连接需要先获取USB设备列表，选择需要连接的设备，打开设备通道，并声明要使用的接口。
3、USB数据传输
USB数据传输可以通过输入输出流实现。
发送数据：
private void sendData(byte[] data) {
int ret = usbConnection.bulkTransfer(usbEndpointOut, data, data.length, 1000);
if (ret < 0) {
Log.e(TAG, "发送数据失败！");
}
}
接收数据：
private String receiveData() {
byte[] buffer = new byte[64];
int ret = usbConnection.bulkTransfer(usbEndpointIn, buffer, buffer.length, 1000);
if (ret < 0) {
return null;
}
return new String(buffer, 0, ret);
}
通过bulkTransfer函数可以实现批量数据传输，第一个参数是传输的端点，第二个参数是要传输的数据，第三个参数是数据长度，第四个参数是超时时间。函数返回值小于0表示传输失败。
四、示例代码
以下是一个简单的USB连接示例代码：
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String ACTION_USB_PERMISSION = "com.android.example.USB_PERMISSION";
private static final String TAG = "MainActivity";
private UsbManager usbManager;
private UsbInterface usbInterface;
private UsbEndpoint usbEndpointIn;
private UsbEndpoint usbEndpointOut;
private UsbConnection usbConnection;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
usbManager = (UsbManager)getSystemService(Context.USB_SERVICE);
// 注册USB广播接收器
IntentFilter filter = new IntentFilter(ACTION_USB_PERMISSION);
registerReceiver(usbReceiver, filter);
// 获取USB设备列表
List deviceList = findUSBDeviceList();
if (deviceList.isEmpty()) {
Log.e(TAG, "No USB devices found!");
} else {
// 选择第一个设备进行连接
UsbDevice device = deviceList.get(0);
// 请求USB权限
getUsbPermission(device);
}
}
private BroadcastReceiver usbReceiver = new BroadcastReceiver() {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
String action = intent.getAction();
if (ACTION_USB_PERMISSION.equals(action)) {
synchronized (this) {
UsbDevice device = (UsbDevice)intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_DEVICE);
if (intent.getBooleanExtra(UsbManager.EXTRA_PERMISSION_GRANTED, false)) {
if (device != null) {
// 成功获取USB权限，建立连接
openUSBDevice(device);
}
} else {
Log.e(TAG, "USB permission denied!");
}
}
}
}
};
private List
findUSBDeviceList() {
List
deviceList = new ArrayList<>();
// 获取USB设备列表
for (UsbDevice device : usbManager.getDeviceList().values()) {
deviceList.add(device);
Log.d(TAG, "USB device found: DeviceName=" + device.getDeviceName() + ", VendorId=" + device.getVendorId() +
", ProductId=" + device.getProductId() + ", InterfaceCount=" + device.getInterfaceCount());
}
return deviceList;
}
private void getUsbPermission(UsbDevice device) {
// 请求USB权限
PendingIntent permissionIntent = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, new Intent(ACTION_USB_PERMISSION), 0);
usbManager.requestPermission(device, permissionIntent);
}
private void openUSBDevice(UsbDevice device) {
// 打开USB设备
usbInterface = device.getInterface(0);
usbEndpointIn = usbInterface.getEndpoint(0);
usbEndpointOut = usbInterface.getEndpoint(1);
usbConnection = usbManager.openDevice(device);
if (usbConnection != null && usbConnection.claimInterface(usbInterface, true)) {
Log.d(TAG, "成功打开设备！");
// 发送数据
sendData("Hello, USB!".getBytes());
// 接收数据
String data = receiveData();
if (data != null) {
Log.d(TAG, "接收到数据：" + data);
} else {
Log.e(TAG, "接收数据失败！");
}
} else {
Log.e(TAG, "打开设备失败！");
}
}
private void sendData(byte[] data) {
int ret = usbConnection.bulkTransfer(usbEndpointOut, data, data.length, 1000);
if (ret < 0) {
Log.e(TAG, "发送数据失败！");
}
}
private String receiveData() {
byte[] buffer = new byte[64];
int ret = usbConnection.bulkTransfer(usbEndpointIn, buffer, buffer.length, 1000);
if (ret < 0) {
return null;
}
return new String(buffer, 0, ret);
}
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
unregisterReceiver(usbReceiver);
}
}
