USB实时传输

场景介绍

实时传输是通过USB协议在固定时间窗口内完成数据传输,确保数据流的时序稳定性和低延迟,但允许少量数据丢失(如视频丢帧、音频杂音)的传输模式。这种传输方式适用于USB耳机、USB音响、视频会议设备等对连续性要求高、容错性强的场景。

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,更新SDK的具体操作可参见更新指南
  • 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OpenHarmony的设备连接到PC。

开发指导

接口说明

接口名 描述
usbSubmitTransfer(transfer: UsbDataTransferParams): void 异步传输接口(支持实时、批量、中断传输)。
usbCancelTransfer(transfer: UsbDataTransferParams): void 取消已提交的异步传输。

更多关于设备管理和传输模式的详细接口介绍,请查阅@ohos.usbManager

开发步骤

主机(Host)连接设备(Device),通过usbSubmitTransfer接口进行数据传输。以下步骤描述了如何使用实时传输方式来传输数据:

说明:

以下示例代码只是使用实时传输方式来传输数据的必要流程,需要放入具体的方法中执行。在实际调用时,设备开发者需要遵循设备相关协议进行调用,确保数据的正确传输和设备的兼容性。

  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[] = usbManager.getDevices();
    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. 获取通过实时传输读取数据的端点。

    if (this.deviceList_ === undefined || this.deviceList_.length === 0) {
      console.error('deviceList_ is empty');
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] deviceList_ is empty';
      return;
    }
    let usbDevice: usbManager.USBDevice = this.deviceList_[0];
    if (!usbManager.hasRight(usbDevice.name)) {
      console.error('permission denied');
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] permission denied';
      return;
    }
    let devicePipe: usbManager.USBDevicePipe = usbManager.connectDevice(usbDevice);
    let usbConfigs: usbManager.USBConfiguration[] = usbDevice.configs;
    let usbInterfaces: usbManager.USBInterface[] = [];
    let usbInterface: usbManager.USBInterface | undefined = undefined;
    let usbEndpoints: usbManager.USBEndpoint[] = [];
    let usbEndpoint: usbManager.USBEndpoint | undefined = undefined;
    for (let i = 0; i < usbConfigs?.length; i++) {
      usbInterfaces = usbConfigs[i]?.interfaces;
      for (let j = 0; j < usbInterfaces?.length; j++) {
        usbEndpoints = usbInterfaces[j]?.endpoints;
        usbEndpoint = usbEndpoints?.find((value) => {
          // direction为请求方向,0表示写入数据,128表示读取数据
          return value.direction === 128 && value.type === usbManager.UsbEndpointTransferType.TRANSFER_TYPE_ISOCHRONOUS;
        })
        if (usbEndpoint !== undefined) {
          usbInterface = usbInterfaces[j];
          break;
        }
      }
    }
    if (usbEndpoint === undefined) {
      console.error(`get usbEndpoint error`);
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] get usbEndpoint error';
      return;
    }
    
  5. 连接设备,注册通信接口。

    // 注册通信接口,注册成功返回0,注册失败返回其他错误码。
    let claimInterfaceResult: number = usbManager.claimInterface(devicePipe, usbInterface, true);
    if (claimInterfaceResult !== 0) {
      console.error(`claimInterface error = ${claimInterfaceResult}`)
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] claimInterface error = ' + JSON.stringify(claimInterfaceResult);
      return;
    }
    
    // 传输类型为“实时传输”时,需设置设备接口。设置成功返回0,注册失败返回其他错误码。
    if (usbEndpoint.type === usbManager.UsbEndpointTransferType.TRANSFER_TYPE_ISOCHRONOUS) {
      let setInterfaceResult = usbManager.setInterface(devicePipe, usbInterface);
      if (setInterfaceResult !== 0) {
        console.error(`setInterfaceResult error = ${setInterfaceResult}`)
        this.logInfo_ += '\n[ERROR] setInterfaceResult error = ' + JSON.stringify(setInterfaceResult);
        return;
      }
    }
    
  6. 传输数据。

    let transferParams: usbManager.UsbDataTransferParams | undefined = undefined;
    try {
      // 通信接口注册成功,传输数据
      transferParams = {
        devPipe: devicePipe,
        flags: usbManager.UsbTransferFlags.USB_TRANSFER_SHORT_NOT_OK,
        endpoint: usbEndpoint.address,
        type: usbManager.UsbEndpointTransferType.TRANSFER_TYPE_ISOCHRONOUS,
        timeout: 2000,
        length: 10,
        callback: () => {
        },
        userData: new Uint8Array(10),
        buffer: new Uint8Array(10),
        isoPacketCount: 2,
      };
    
      transferParams.callback = (err: Error, callBackData: usbManager.SubmitTransferCallback) => {
        console.info(`callBackData = ${callBackData}`);
        this.logInfo_ += '\n[INFO] callBackData = ' + JSON.stringify(callBackData);
        console.info('transfer success,result = ' + transferParams?.buffer.toString());
        this.logInfo_ += '\n[INFO] transfer success,result = ' + transferParams?.buffer.toString();
      }
      usbManager.usbSubmitTransfer(transferParams);
      console.info('USB transfer request submitted.');
      this.logInfo_ += '\n[INFO] USB transfer request submitted.';
    } catch (error) {
      console.error(`USB transfer failed: ${error}`);
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] USB transfer failed: ' + JSON.stringify(error);
    }
    
  7. 取消传输,释放接口,关闭设备消息控制通道。

    try {
      usbManager.usbCancelTransfer(transferParams);
      usbManager.releaseInterface(devicePipe, usbInterface);
      usbManager.closePipe(devicePipe);
    } catch (error) {
      console.error(`release failed: ${error}`);
      this.logInfo_ += '\n[ERROR] release failed: ' + JSON.stringify(error);
    }
    

调测验证

  1. 主机端通过USB接口连接支持实时传输的设备(USB耳机等)。
  2. 执行上述代码。
  3. log中搜索关键字transfer success,表示实时传输接口调用成功。