C语言调用libusb访问USB驱动

C语言调用libusb访问USB驱动

目录

一、环境搭建

1. 下载库文件

2. 解压

3. 配置VS工程

3.1 头文件的配置

3.2 静态库文件的处理

3.3 配置运行时库

二、生成自定义设备的驱动

1. 禁用Windows驱动程序强制签名

2. 设备描述符的设计

3. 设备枚举

4. 如何为自己的设备安装WinUSB驱动

三、测试

1. 测试代码

2. 小结

---

一、环境搭建

开发环境：win10/64位、VS2019企业版(Microsoft Visual Studio Enterprise 2019)

1. 下载库文件

先不关心源码，直接下载库文件，然后配置VS2019引用库文件即可。libusb-1.0.20下载地址：

https://udomain.dl.sourceforge.net/project/libusb/libusb-1.0/libusb-1.0.20/libusb-1.0.20.7z

2. 解压

解压之后，需要关注这两个个目录：

3. 配置VS工程

新建工程：略。如下，新建一个C工程，命名为test_for_usb。

 接下来要配置这个工程使用库(xxx.lib)文件。

3.1 头文件的配置

(1) 将解压目录里面的libusb.h拷贝到当前工程目录下

(2) 配置附加包含目录

添加libusb.h的路径(实际上就是当前工程的路径) 到“附加包含目录中”。

工程右键--->属性--->C/C++--->常规--->附加包含目录。最后单击“应用”按钮结束配置。

（3）将头文件添加到工程中

头文件--->添加--->现有项--->选择libusb.h

3.2 静态库文件的处理

（1）库文件的拷贝

对于64位的系统，选择MS64目录。将libusb-1.0.20MS64dll下的libusb-1.0.lib文件复制到当前工程目录下：

（2）将libusb-1.0.lib添加到“附加依赖项”。

右键工程--->配置属性--->链接器--->输入--->附加依赖项。最后单击“确定”和“应用”结束配置。

（3）将libusb-1.0.lib所在目录添加到“附加库目录”

libusb-1.0.lib所在目录实际上就是当前工程所在目录。

右键工程--->配置属性--->链接器--->常规--->附加库目录。最后单击“确定”和“应用”结束配置。

3.3 配置运行时库

使用静态版本的libusb库，那么就要把“运行时库”设置为“多线程DLL(/MD)”。

右键工程--->配置属性--->C/C++--->代码生成--->运行库。最后单击“确定”和“应用”结束配置。

 注意：以上的所有配置，包括库文件的选择，都是针对64位平台(X64)的。

二、生成自定义设备的驱动 1. 禁用Windows驱动程序强制签名

如果不禁用Windows驱动程序强制签名，在安装自定义的驱动时，可能会碰到这个问题：

“System policy has been modified to reject unsigned drivers”，如下图。

 禁用驱动程序强制签名即可。以win10为例，解决过程：Win10怎么禁用驱动程序强制签名-百度经验 (baidu.com)

2. 设备描述符的设计

针对环境搭建，设计了一个简单的USB设备。设备实现Bulk传输，除控制传输端点0外，还有Bulk-IN1和Bulk-OUT2两个数据传输端点。把PID和VID都设计为0x10e6，设备描述符中的设备类、子类和协议都设置为0, 接口描述符中对应的三个字段都设置为0xff，表示这是一个自定义的设备(不使用MSC协议)。

附：设备描述符

---===>Device Information<===---

ConnectionStatus:                  
Current Config Value:              0x01  -> Device Bus Speed: High
Device Address:                    0x07
Open Pipes:                           2

          ===>Endpoint Descriptor<===
bLength:                           0x07
bDescriptorType:                   0x05
bEndpointAddress:                  0x81  -> Direction: IN - EndpointID: 1
bmAttributes:                      0x02  -> Bulk Transfer Type
wMaxPacketSize:                  0x0200 = 0x200 max bytes
bInterval:                         0x00

          ===>Endpoint Descriptor<===
bLength:                           0x07
bDescriptorType:                   0x05
bEndpointAddress:                  0x02  -> Direction: OUT - EndpointID: 2
bmAttributes:                      0x02  -> Bulk Transfer Type
wMaxPacketSize:                  0x0200 = 0x200 max bytes
bInterval:                         0x00

          ===>Device Descriptor<===
bLength:                           0x12
bDescriptorType:                   0x01
bcdUSB:                          0x0200
bDeviceClass:                      0x00  -> This is an Interface Class Defined Device
bDeviceSubClass:                   0x00
bDeviceProtocol:                   0x00
bMaxPacketSize0:                   0x40 = (64) Bytes
idVendor:                        0x10E6 
idProduct:                       0x10E6
bcdDevice:                       0x0100
iManufacturer:                     0x00
iProduct:                          0x00
iSerialNumber:                     0x00
bNumConfigurations:                0x01

          ===>Configuration Descriptor<===
bLength:                           0x09
bDescriptorType:                   0x02
wTotalLength:                    0x0020  -> Validated
bNumInterfaces:                    0x01
bConfigurationValue:               0x01
iConfiguration:                    0x00
bmAttributes:                      0x80  -> Bus Powered
MaxPower:                          0x96 = 300 mA

          ===>Interface Descriptor<===
bLength:                           0x09
bDescriptorType:                   0x04
bInterfaceNumber:                  0x00
bAlternateSetting:                 0x00
bNumEndpoints:                     0x02
bInterfaceClass:                   0xFF  -> Vendor Specific Device
bInterfaceSubClass:                0xFF
*!*CAUTION:    This appears to be an invalid bInterfaceSubClass
bInterfaceProtocol:                0xFF
*!*WARNING:  must be set to PC_PROTOCOL_UNDEFINED 0 for this class
iInterface:                        0x00
*!*ERROR:  0xFF is the prerelease USB Video Class ID

          ===>Endpoint Descriptor<===
bLength:                           0x07
bDescriptorType:                   0x05
bEndpointAddress:                  0x81  -> Direction: IN - EndpointID: 1
bmAttributes:                      0x02  -> Bulk Transfer Type
wMaxPacketSize:                  0x0200 = 0x200 max bytes
bInterval:                         0x00

          ===>Endpoint Descriptor<===
bLength:                           0x07
bDescriptorType:                   0x05
bEndpointAddress:                  0x02  -> Direction: OUT - EndpointID: 2
bmAttributes:                      0x02  -> Bulk Transfer Type
wMaxPacketSize:                  0x0200 = 0x200 max bytes
bInterval:                         0x00
 

3. 设备枚举

USB设备插入PC，控制传输枚举阶段结束，设备管理器出现“未知设备”。

 这个设备比较简单，设备端只需要处理几条控制传输指令(bulk传输指令可以不理会，事实上由于描述符有几个字段设置的原因，HOST也不会下发相关的SCSI指令)即可。如下：

4. 如何为自己的设备安装WinUSB驱动

需要下载Zadig,，Zadig是一个Windows平台上专门用于安装USB相关驱动的小软件，下载后解压即可。连接如下：

https://udomain.dl.sourceforge.net/project/libusb-win32/libusb-win32-releases/1.2.6.0/libusb-win32-bin-1.2.6.0.zip

复制后，打开浏览器即可自动下载，如下图：

 解压之后，在bin目录下有可执行文件inf-wizard.exe

 选择自己这个未知的设备：

 注意：对应设备描述符中的VID和PID

厂商名称和设备名称可以自由填写

 找个目录保存生成的xxx.inf文件之后，开始安装驱动。

 

安装中

安装成功：

 驱动安装成功后，再查看设备管理器，设备驱动就正常了：

 接下来libusb就可以访问设备了。

三、测试 1. 测试代码

main.c

#include

#include "libusb.h"

int main(void)

{

    int res;

    struct libusb_device_handle* usb_handle = NULL;

    struct libusb_device* usb_dev = NULL;

    struct libusb_device_descriptor dev_desc;

    libusb_init(NULL);

    usb_handle = libusb_open_device_with_vid_pid(NULL, 0x10e6, 0x10e6);

    if (usb_handle != NULL) {

        usb_dev = libusb_get_device(usb_handle);

        if (usb_dev != NULL) {

            //get device descriptor

            res = libusb_get_device_descriptor(usb_dev, &dev_desc);

            if (res == 0) {

                printf("get device desc successn");

                printf("bLength:0x%02xn", dev_desc.bLength);

                printf("bDescriptorType:0x%02xn", dev_desc.bDescriptorType);

                printf("bcdUSB:0x%04xn", dev_desc.bcdUSB);

                printf("bDeviceClass:0x%02xn", dev_desc.bDeviceClass);

            } else {

                printf("fail to get device descn");

                libusb_close(usb_handle);

            }

        }

    } else {

        printf("can not find device:0x1010n");

    }

    libusb_exit(NULL);

    return 0;

}

运行如下：

 程序可以访问USB驱动，并获取相关设备信息。接下来要实现数据的读写。

2. 小结

（1）配置VS，使用到的资源文件是libusb.h和libusb-1.0.lib

（2）整个环境搭建，会使用到这两个资源包

（3）关于驱动程序的编写和测试要有USB设备的配合。

关于libusb的详细API介绍和使用例程，官网Spec链接为：

libusb: libusb-1.0 API Reference

下一篇：实现Bulk数据双向传输。