STEPBYSTEP设计一个USB调试助手之八:批量传输和中断传输

原创嵌入式Lee 2024-04-11 08:00

如何提升高压系统的实时性能? 如何增强能源基础设施的实时控制？

一. 前言

前面我们完成了接口和端点信息的解析与显示,现在就可以选择任意端点对其进行数据的收发了。由于批量传输和中断传输逻辑上差不多所以把他们放在一起。后面的同步传输逻辑上差异较大,单独再以一文分享。

二. 接口

我们还是参考libusb的api,我们从以下地址可以看到相关api

https://libusb.sourceforge.io/api-1.0/libusb_api.html

可以很快的找到相对应的两个API

libusb_bulk_transfer()

libusb_interrupt_transfer()

注意传输之前必须打开接口，调用libusb_claim_interface

操作完之后释放接口libusb_release_interface。

否则上述传输操作会返回-5.

我们查看批量传输和中断传输其原型也是一样的, 我们对其进行封装,屏蔽设备相关参数。

Usbdev.c中添加接口实现

int usbdev_bulk_transfer(int itf_id,unsigned char endpoint, unsigned char *data, int length, int* transferred, unsigned int timeout){    int res;    if(s_opened_handle == NULL)    {        return -1;    }    if(0 != libusb_claim_interface(s_opened_handle,itf_id))    {        return -1;    }    res = libusb_bulk_transfer(s_opened_handle, endpoint, data, length, transferred, timeout);    libusb_release_interface(s_opened_handle,itf_id);    return res;}
int usbdev_interrupt_transfer(int itf_id,unsigned char endpoint, unsigned char *data, int length, int* transferred, unsigned int timeout){    int res;    if(s_opened_handle == NULL)    {        return -1;    }    if(0 != libusb_claim_interface(s_opened_handle,itf_id))    {        return -1;    }    res = libusb_interrupt_transfer(s_opened_handle, endpoint, data, length, transferred, timeout);    libusb_release_interface(s_opened_handle,itf_id);    return res;}

Usbdev.h中添加接口声明

int usbdev_bulk_transfer(int itf_id,unsigned char endpoint, unsigned char *data, int length, int* transferred, unsigned int timeout);int usbdev_interrupt_transfer(int itf_id,unsigned char endpoint, unsigned char *data, int length, int* transferred, unsigned int timeout);

三. UI交互

3.1清除显示

右键点击发送区”清除显示”按钮->转到槽

添加clicked()处理

void MainWindow::on_pushButton_3_clicked(){    }

实现如下

void MainWindow::on_pushButton_3_clicked(){    ui->textEdit_3->setText("");}

同样的接收区添加”清除显示”按钮的clicked()处理

void MainWindow::on_pushButton_4_clicked(){    ui->textEdit_4->setText("");}

3.2发送处理

“开始发送”按钮添加clicked()处理函数

void MainWindow::on_pushButton_2_clicked(){    }

需要根据是否选中”HEX”来决定是否需要对发送编辑框的内容转为16进制，

需要获取发送长度编辑框中的长度信息。

然后根据端点下拉框选中的端点，判断是否是OUT端点，且根据是BULK还是INTERRUPT端点调用不同的发送接口。

实现如下:


void MainWindow::on_pushButton_2_clicked(){    bool ishex =  ui->checkBox->isChecked();    int len = ui->textEdit->toPlainText().toInt();    int textlen;    int ep_index;    int itf_index;    int address;    int type;    int mps;    int transferred;    int res;    int itf_id;    int itf_alt_id;
    QString data_str = ui->textEdit_3->toPlainText();    QByteArray data;    if(ishex)    {        data = QByteArray::fromHex(data_str.toLatin1().data());    }    else    {        data = QByteArray::fromRawData(data_str.toLatin1().data(),data_str.size());    }
    textlen = data.size();
    /* 分配指定的缓存 */    unsigned char* buffer = (unsigned char*)calloc(len,1);    if(buffer == NULL)    {        return;    }
    /* 拷贝数据到缓存 */    memcpy(buffer, data, (textlen>len)?len:textlen);
    /* 获取当前选中的接口和端点 */    ep_index = ui->comboBox_2->currentIndex();    itf_index = ui->comboBox_3->currentIndex();    usbdev_get_interface_id(itf_index, &itf_id, &itf_alt_id);    if(0 == usbdev_get_endpoint_info(itf_index, ep_index, &address, &type, &mps))    {        if((address & 0x80) == 0)        {            switch(type & 0x03)            {            case 0:                /* 控制传输 */                break;            case 1:                /* 同步传输 */                break;            case 2:                /* 批量传输 */                printf("BULK OUT:%02X, %d\r\n",address,len);                for(int i=0; i                {                    printf("%02x ",buffer[i]);                }                printf("\r\n");                if(0 != (res = usbdev_bulk_transfer(itf_id,address, buffer, len, &transferred, 1000)))                {                    QMessageBox::information(nullptr, "information", "批量传输失败:"+QString::number(res),                                              QMessageBox::Yes | QMessageBox::No, QMessageBox::NoButton);                }                printf("transferred:%d\r\n");                break;            case 3:                /* 中断传输 */                printf("BULK OUT:%02X, %d\r\n",address,len);                for(int i=0; i                {                    printf("%02x ",buffer[i]);                }                printf("\r\n");                if(0 != (res = usbdev_interrupt_transfer(itf_id,address, buffer, len, &transferred, 1000)))                {                    QMessageBox::information(nullptr, "information", "中断传输失败"+QString::number(res),                                              QMessageBox::Yes | QMessageBox::No, QMessageBox::NoButton);                }                printf("transferred:%d\r\n");                break;            }        }        else        {            QMessageBox::information(nullptr, "information", "不是OUT端点,不能发送",                                              QMessageBox::Yes | QMessageBox::No, QMessageBox::NoButton);        }    }
    /* 释放缓存 */    free(buffer);}

3.3接收处理

“开始发送”按钮添加clicked()处理函数

void MainWindow::on_pushButton_5_clicked(){
}

需要根据是否选中”HEX”来决定是否需要对接收编辑框的内容转为16进制显示，

需要获取接收长度编辑框中的长度信息。

然后根据端点下拉框选中的端点，判断是否是IN端点，且根据是BULK还是INTERRUPT端点调用不同的发送接口。

实现如下:


void MainWindow::on_pushButton_5_clicked(){    bool ishex =  ui->checkBox_2->isChecked();    int len = ui->textEdit_2->toPlainText().toInt();    int textlen;    int ep_index;    int itf_index;    int address;    int type;    int mps;    int transferred;    int res;    int itf_id;    int itf_alt_id;    QByteArray data;    QString data_str;
    /* 分配指定的缓存 */    unsigned char* buffer = (unsigned char*)calloc(len,1);    if(buffer == NULL)    {        return;    }
    /* 获取当前选中的接口和端点 */    ep_index = ui->comboBox_5->currentIndex();    itf_index = ui->comboBox_4->currentIndex();
    usbdev_get_interface_id(itf_index, &itf_id, &itf_alt_id);    if(0 == usbdev_get_endpoint_info(itf_index, ep_index, &address, &type, &mps))    {        if((address & 0x80) != 0)        {            switch(type & 0x03)            {            case 0:                /* 控制传输 */                break;            case 1:                /* 同步传输 */                break;            case 2:                /* 批量传输 */                if(0 != (res = usbdev_bulk_transfer(itf_id,address, buffer, len, &transferred, 1000)))                {                    QMessageBox::information(nullptr, "information", "批量传输失败"+QString::number(res),                                              QMessageBox::Yes | QMessageBox::No, QMessageBox::NoButton);                }                break;            case 3:                /* 中断传输 */                if(0 != (res = usbdev_interrupt_transfer(itf_id,address, buffer, len, &transferred, 1000)))                {                    QMessageBox::information(nullptr, "information", "中断传输失败"+QString::number(res),                                              QMessageBox::Yes | QMessageBox::No, QMessageBox::NoButton);                }                break;            }        }        else        {            QMessageBox::information(nullptr, "information", "不是IN端点,不能接收",                                              QMessageBox::Yes | QMessageBox::No, QMessageBox::NoButton);        }    }
    /* 将收到的数据显示到编辑框 */    data.resize(transferred);    memcpy(data.data(), buffer, transferred);    if(ishex)    {        data_str = ByteArrayToHexString(data);    }    else    {        data_str = QString(data);    }    ui->textEdit_4->setText(data_str);
    /* 释放缓存 */    free(buffer);}

四. 测试

4.1修改控制写问题与测试

控制写之前没有测试过，这里补上，测试时发现总是提示发送长度不对，看代码是

QByteArray ctrl_data = QByteArray::fromHex (setup_str.toLatin1().data());

这里写错了改为

QByteArray ctrl_data = QByteArray::fromHex (ctrl_str.toLatin1().data());

找一个cdc设备测试设置line codling如下，控制写测试OK，无数据控制传输也OK，那么三种控制传输形式(有数据写，有数据读，无数据)都测试OK了。

4.2 BULK收发测试

我这里有一个自定义设备

描述符很简单，就是一个0接口，有一个OUT端点0x01，和一个IN端点0x83,都是BULK。

设备里的逻辑是OUT端点收到数据从IN端点原样返回。

测试工具从OUT端点发送10字节，然后接收10字节，可以看到发送和接收的内容一致。

4.3 INTERRUPT测试

手头暂时没有对应设备，后面再单独测试

4.4 测试HEX和ASCII收发显示

前面HEX收发测试了，继续测试ASCII收发，如下也正确

4.5 测试清除显示

清除显示如下，测试OK

4.6 测试端点类型检测

如下如果不是对应方向的端点能提示

4.7 能提示传输失败原因

比如如果未申请接口就直接传输，提示-5的错误

五.总结

至此我们已经完成了控制传输，批量/中断传输的功能，工具基金初步具备了实用价值，已经可以作为测试用了。后面再继续增加同步传输功能。后面就是不断完善了，比如增加保存到文件，比如根据模板选择控制传输而不是手动输入16进制数，支持脚本控制等等。

后面不断完善将其打造成瑞士军刀级别的测试工具。

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