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donatello1996

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【100ASK_IMX6ULL(带屏) 开发板试用体验】使用libudev库和hidapi驱动USB设备不成功

` 本帖最后由 donatello1996 于 2020-10-31 21:32 编辑

        由于开发板自带GPIO接口资源稀少,因此我是打算使用USBHID的方式驱动STM32单片机进行通信,设想很美好,但是过程并不理想,未能成功实现,以此作为经验教训让大家吸取,进行IMX6UL开发时绕过此坑。这帖先上结果再说过程,同样的USBHID代码我复制到多款Cortex-A嵌入式开发板上,一一测试,现整理列表,供大家参考绕坑:
1.IMX6ULL(韦东山100ask) 失败
2.STM32MP157(米尔157) 失败
3.三星4418(友善之臂smart4418开发板)失败
4.IMX8开发板(英蓓特IMX8)失败
5.Cubieboard A80 成功
6.三星6818 (友善之臂nanopc t3开发板)成功
7.RK3399开发板 成功
8.树莓派3B+ 成功
9.全志H5(Nanopi K1+)成功
10.Windows虚拟机 成功

这些测试平台中,使用的hidapi-master代码均是同一份,USB接口引出的方式既有CPU直接引出也有接HUB芯片扩展,且安装的Linux发行版系统镜像不尽相同,有的是Ubuntu,有的是Debian,还有Centos,在编译代码之前都要用apt或者yum安装udev驱动库:
  1. apt install libudev-dev

在与@蚂蚁大佬探究的过程中,他提议我使用
  1. lsu*** -t

指令查看USB接口接入情况,都是一样的,HID设备都能被正确识别出来。STM32单片机的USB协议格式初始化为Custom HID,在没有深究驱动代码的前提下,我得出的结论是不同嵌入式平台对Custom HID的支持存在差异,比如IMX6 IMX8这种NXP平台无法驱动,STM32MP157则是因为别的原因导致无法驱动,那么,现在我开始介绍这个驱动代码的使用方法。

首先要从github或者别的地方下载到hidapi-master源码,这份源码包含api函数实现,测试代码,makefile等:
12.jpg


如图,linux文件夹下面的是针对linux系统的驱动文件,hidapi是全平台通用api头文件,test文件夹下面的是全平台通用的测试代码。



  1. /*******************************************************
  2. HIDAPI - Multi-Platform library for
  3. communication with HID devices.

  4. Alan Ott
  5. Signal 11 Software

  6. 8/22/2009

  7. Copyright 2009, All Rights Reserved.

  8. At the discretion of the user of this library,
  9. this software may be licensed under the terms of the
  10. GNU General Public License v3, a BSD-Style license, or the
  11. original HIDAPI license as outlined in the LICENSE.txt,
  12. LICENSE-gpl3.txt, LICENSE-bsd.txt, and LICENSE-orig.txt
  13. files located at the root of the source distribution.
  14. These files may also be found in the public source
  15. code repository located at:
  16.         http://github.com/signal11/hidapi .
  17. ********************************************************/

  18. /** @file
  19. * @defgroup API hidapi API
  20. */

  21. #ifndef HIDAPI_H__
  22. #define HIDAPI_H__

  23. #include

  24. #ifdef _WIN32
  25.       #define HID_API_EXPORT __declspec(dllexport)
  26.       #define HID_API_CALL
  27. #else
  28.       #define HID_API_EXPORT /**< API export macro */
  29.       #define HID_API_CALL /**< API call macro */
  30. #endif

  31. #define HID_API_EXPORT_CALL HID_API_EXPORT HID_API_CALL /**< API export and call macro*/

  32. #ifdef __cplusplus
  33. extern "C" {
  34. #endif
  35.                 struct hid_device_;
  36.                 typedef struct hid_device_ hid_device; /**< opaque hidapi structure */

  37.                 /** hidapi info structure */
  38.                 struct hid_device_info {
  39.                         /** Platform-specific device path */
  40.                         char *path;
  41.                         /** Device Vendor ID */
  42.                         unsigned short vendor_id;
  43.                         /** Device Product ID */
  44.                         unsigned short product_id;
  45.                         /** Serial Number */
  46.                         wchar_t *serial_number;
  47.                         /** Device Release Number in binary-coded decimal,
  48.                             also known as Device Version Number */
  49.                         unsigned short release_number;
  50.                         /** Manufacturer String */
  51.                         wchar_t *manufacturer_string;
  52.                         /** Product string */
  53.                         wchar_t *product_string;
  54.                         /** Usage Page for this Device/Interface
  55.                             (Windows/Mac only). */
  56.                         unsigned short usage_page;
  57.                         /** Usage for this Device/Interface
  58.                             (Windows/Mac only).*/
  59.                         unsigned short usage;
  60.                         /** The USB interface which this logical device
  61.                             represents. Valid on both Linux implementations
  62.                             in all cases, and valid on the Windows implementation
  63.                             only if the device contains more than one interface. */
  64.                         int interface_number;

  65.                         /** Pointer to the next device */
  66.                         struct hid_device_info *next;
  67.                 };


  68.                 /** [url=home.php?mod=space&uid=2666770]@Brief[/url] Initialize the HIDAPI library.

  69.                         This function initializes the HIDAPI library. Calling it is not
  70.                         strictly necessary, as it will be called automatically by
  71.                         hid_enumerate() and any of the hid_open_*() functions if it is
  72.                         needed.  This function should be called at the beginning of
  73.                         execution however, if there is a chance of HIDAPI handles
  74.                         being opened by different threads simultaneously.
  75.                         
  76.                         @ingroup API

  77.                         @returns
  78.                                 This function returns 0 on success and -1 on error.
  79.                 */
  80.                 int HID_API_EXPORT HID_API_CALL hid_init(void);

  81.                 /** @brief Finalize the HIDAPI library.

  82.                         This function frees all of the static data associated with
  83.                         HIDAPI. It should be called at the end of execution to avoid
  84.                         memory leaks.

  85.                         @ingroup API

  86.                     @returns
  87.                                 This function returns 0 on success and -1 on error.
  88.                 */
  89.                 int HID_API_EXPORT HID_API_CALL hid_exit(void);

  90.                 /** @brief Enumerate the HID Devices.

  91.                         This function returns a linked list of all the HID devices
  92.                         attached to the system which match vendor_id and product_id.
  93.                         If [url=home.php?mod=space&uid=96097]@p[/url] vendor_id is set to 0 then any vendor matches.
  94.                         If @p product_id is set to 0 then any product matches.
  95.                         If @p vendor_id and @p product_id are both set to 0, then
  96.                         all HID devices will be returned.

  97.                         @ingroup API
  98.                         [url=home.php?mod=space&uid=3142012]@param[/url] vendor_id The Vendor ID (VID) of the types of device
  99.                                 to open.
  100.                         @param product_id The Product ID (PID) of the types of
  101.                                 device to open.

  102.                     @returns
  103.                             This function returns a pointer to a linked list of type
  104.                             struct #hid_device, containing information about the HID devices
  105.                             attached to the system, or NULL in the case of failure. Free
  106.                             this linked list by calling hid_free_enumeration().
  107.                 */
  108.                 struct hid_device_info HID_API_EXPORT * HID_API_CALL hid_enumerate(unsigned short vendor_id, unsigned short product_id);

  109.                 /** @brief Free an enumeration Linked List

  110.                     This function frees a linked list created by hid_enumerate().

  111.                         @ingroup API
  112.                     @param devs Pointer to a list of struct_device returned from
  113.                                   hid_enumerate().
  114.                 */
  115.                 void  HID_API_EXPORT HID_API_CALL hid_free_enumeration(struct hid_device_info *devs);

  116.                 /** @brief Open a HID device using a Vendor ID (VID), Product ID
  117.                         (PID) and optionally a serial number.

  118.                         If @p serial_number is NULL, the first device with the
  119.                         specified VID and PID is opened.

  120.                         @ingroup API
  121.                         @param vendor_id The Vendor ID (VID) of the device to open.
  122.                         @param product_id The Product ID (PID) of the device to open.
  123.                         @param serial_number The Serial Number of the device to open
  124.                                                (Optionally NULL).

  125.                         @returns
  126.                                 This function returns a pointer to a #hid_device object on
  127.                                 success or NULL on failure.
  128.                 */
  129.                 HID_API_EXPORT hid_device * HID_API_CALL hid_open(unsigned short vendor_id, unsigned short product_id, const wchar_t *serial_number);

  130.                 /** @brief Open a HID device by its path name.

  131.                         The path name be determined by calling hid_enumerate(), or a
  132.                         platform-specific path name can be used (eg: /dev/hidraw0 on
  133.                         Linux).

  134.                         @ingroup API
  135.                     @param path The path name of the device to open

  136.                         @returns
  137.                                 This function returns a pointer to a #hid_device object on
  138.                                 success or NULL on failure.
  139.                 */
  140.                 HID_API_EXPORT hid_device * HID_API_CALL hid_open_path(const char *path);

  141.                 /** @brief Write an Output report to a HID device.

  142.                         The first byte of @p data[] must contain the Report ID. For
  143.                         devices which only support a single report, this must be set
  144.                         to 0x0. The remaining bytes contain the report data. Since
  145.                         the Report ID is mandatory, calls to hid_write() will always
  146.                         contain one more byte than the report contains. For example,
  147.                         if a hid report is 16 bytes long, 17 bytes must be passed to
  148.                         hid_write(), the Report ID (or 0x0, for devices with a
  149.                         single report), followed by the report data (16 bytes). In
  150.                         this example, the length passed in would be 17.

  151.                         hid_write() will send the data on the first OUT endpoint, if
  152.                         one exists. If it does not, it will send the data through
  153.                         the Control Endpoint (Endpoint 0).

  154.                         @ingroup API
  155.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  156.                         @param data The data to send, including the report number as
  157.                                 the first byte.
  158.                         @param length The length in bytes of the data to send.

  159.                         @returns
  160.                                 This function returns the actual number of bytes written and
  161.                                 -1 on error.
  162.                 */
  163.                 int  HID_API_EXPORT HID_API_CALL hid_write(hid_device *device, const unsigned char *data, size_t length);

  164.                 /** @brief Read an Input report from a HID device with timeout.

  165.                         Input reports are returned
  166.                         to the host through the INTERRUPT IN endpoint. The first byte will
  167.                         contain the Report number if the device uses numbered reports.

  168.                         @ingroup API
  169.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  170.                         @param data A buffer to put the read data into.
  171.                         @param length The number of bytes to read. For devices with
  172.                                 multiple reports, make sure to read an extra byte for
  173.                                 the report number.
  174.                         @param milliseconds timeout in milliseconds or -1 for blocking wait.

  175.                         @returns
  176.                                 This function returns the actual number of bytes read and
  177.                                 -1 on error. If no packet was available to be read within
  178.                                 the timeout period, this function returns 0.
  179.                 */
  180.                 int HID_API_EXPORT HID_API_CALL hid_read_timeout(hid_device *dev, unsigned char *data, size_t length, int milliseconds);

  181.                 /** @brief Read an Input report from a HID device.

  182.                         Input reports are returned
  183.                     to the host through the INTERRUPT IN endpoint. The first byte will
  184.                         contain the Report number if the device uses numbered reports.

  185.                         @ingroup API
  186.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  187.                         @param data A buffer to put the read data into.
  188.                         @param length The number of bytes to read. For devices with
  189.                                 multiple reports, make sure to read an extra byte for
  190.                                 the report number.

  191.                         @returns
  192.                                 This function returns the actual number of bytes read and
  193.                                 -1 on error. If no packet was available to be read and
  194.                                 the handle is in non-blocking mode, this function returns 0.
  195.                 */
  196.                 int  HID_API_EXPORT HID_API_CALL hid_read(hid_device *device, unsigned char *data, size_t length);

  197.                 /** @brief Set the device handle to be non-blocking.

  198.                         In non-blocking mode calls to hid_read() will return
  199.                         immediately with a value of 0 if there is no data to be
  200.                         read. In blocking mode, hid_read() will wait (block) until
  201.                         there is data to read before returning.

  202.                         Nonblocking can be turned on and off at any time.

  203.                         @ingroup API
  204.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  205.                         @param nonblock enable or not the nonblocking reads
  206.                          - 1 to enable nonblocking
  207.                          - 0 to disable nonblocking.

  208.                         @returns
  209.                                 This function returns 0 on success and -1 on error.
  210.                 */
  211.                 int  HID_API_EXPORT HID_API_CALL hid_set_nonblocking(hid_device *device, int nonblock);

  212.                 /** @brief Send a Feature report to the device.

  213.                         Feature reports are sent over the Control endpoint as a
  214.                         Set_Report transfer.  The first byte of @p data[] must
  215.                         contain the Report ID. For devices which only support a
  216.                         single report, this must be set to 0x0. The remaining bytes
  217.                         contain the report data. Since the Report ID is mandatory,
  218.                         calls to hid_send_feature_report() will always contain one
  219.                         more byte than the report contains. For example, if a hid
  220.                         report is 16 bytes long, 17 bytes must be passed to
  221.                         hid_send_feature_report(): the Report ID (or 0x0, for
  222.                         devices which do not use numbered reports), followed by the
  223.                         report data (16 bytes). In this example, the length passed
  224.                         in would be 17.

  225.                         @ingroup API
  226.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  227.                         @param data The data to send, including the report number as
  228.                                 the first byte.
  229.                         @param length The length in bytes of the data to send, including
  230.                                 the report number.

  231.                         @returns
  232.                                 This function returns the actual number of bytes written and
  233.                                 -1 on error.
  234.                 */
  235.                 int HID_API_EXPORT HID_API_CALL hid_send_feature_report(hid_device *device, const unsigned char *data, size_t length);

  236.                 /** @brief Get a feature report from a HID device.

  237.                         Set the first byte of @p data[] to the Report ID of the
  238.                         report to be read.  Make sure to allow space for this
  239.                         extra byte in @p data[]. Upon return, the first byte will
  240.                         still contain the Report ID, and the report data will
  241.                         start in data[1].

  242.                         @ingroup API
  243.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  244.                         @param data A buffer to put the read data into, including
  245.                                 the Report ID. Set the first byte of @p data[] to the
  246.                                 Report ID of the report to be read, or set it to zero
  247.                                 if your device does not use numbered reports.
  248.                         @param length The number of bytes to read, including an
  249.                                 extra byte for the report ID. The buffer can be longer
  250.                                 than the actual report.

  251.                         @returns
  252.                                 This function returns the number of bytes read plus
  253.                                 one for the report ID (which is still in the first
  254.                                 byte), or -1 on error.
  255.                 */
  256.                 int HID_API_EXPORT HID_API_CALL hid_get_feature_report(hid_device *device, unsigned char *data, size_t length);

  257.                 /** @brief Close a HID device.

  258.                         @ingroup API
  259.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  260.                 */
  261.                 void HID_API_EXPORT HID_API_CALL hid_close(hid_device *device);

  262.                 /** @brief Get The Manufacturer String from a HID device.

  263.                         @ingroup API
  264.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  265.                         @param string A wide string buffer to put the data into.
  266.                         @param maxlen The length of the buffer in multiples of wchar_t.

  267.                         @returns
  268.                                 This function returns 0 on success and -1 on error.
  269.                 */
  270.                 int HID_API_EXPORT_CALL hid_get_manufacturer_string(hid_device *device, wchar_t *string, size_t maxlen);

  271.                 /** @brief Get The Product String from a HID device.

  272.                         @ingroup API
  273.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  274.                         @param string A wide string buffer to put the data into.
  275.                         @param maxlen The length of the buffer in multiples of wchar_t.

  276.                         @returns
  277.                                 This function returns 0 on success and -1 on error.
  278.                 */
  279.                 int HID_API_EXPORT_CALL hid_get_product_string(hid_device *device, wchar_t *string, size_t maxlen);

  280.                 /** @brief Get The Serial Number String from a HID device.

  281.                         @ingroup API
  282.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  283.                         @param string A wide string buffer to put the data into.
  284.                         @param maxlen The length of the buffer in multiples of wchar_t.

  285.                         @returns
  286.                                 This function returns 0 on success and -1 on error.
  287.                 */
  288.                 int HID_API_EXPORT_CALL hid_get_serial_number_string(hid_device *device, wchar_t *string, size_t maxlen);

  289.                 /** @brief Get a string from a HID device, based on its string index.

  290.                         @ingroup API
  291.                         @param device A device handle returned from hid_open().
  292.                         @param string_index The index of the string to get.
  293.                         @param string A wide string buffer to put the data into.
  294.                         @param maxlen The length of the buffer in multiples of wchar_t.

  295.                         @returns
  296.                                 This function returns 0 on success and -1 on error.
  297.                 */
  298.                 int HID_API_EXPORT_CALL hid_get_indexed_string(hid_device *device, int string_index, wchar_t *string, size_t maxlen);

  299.                 /** @brief Get a string describing the last error which occurred.

  300.                         @ingroup API
  301.                         @param device A device handle returned from hid_open().

  302.                         @returns
  303.                                 This function returns a string containing the last error
  304.                                 which occurred or NULL if none has occurred.
  305.                 */
  306.                 HID_API_EXPORT const wchar_t* HID_API_CALL hid_error(hid_device *device);

  307. #ifdef __cplusplus
  308. }
  309. #endif

  310. #endif






在使用代码之前,要在目标平台上安装udev驱动库:
13.jpg

将驱动库代码,测试代码和编写好的makefile放到板子上面:
14.jpg

连接Custom HID设备到板子上面,这个STM32F103板子就是了:

使用lsu***的两条指令查看USB设备接入情况:
15.jpg
运行结果:
16.jpg
值得注意的是,对于IMX6UL驱动USB设备,在正点原子厂商发布的手册中有提到:
17.jpg
手册中提到了驱动鼠标键盘这种方式的Generic HID Support,而在这个选项下面有一个Special USB Support,不清楚这个是否是Custom HID的支持,这个之后再了解。
` IMG_20201031_163806.jpg

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