Lavorare con i dispositivi USB .NET
https://stackoverflow.com/questions/68749
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09-06-2019 - |
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Utilizzando .Net (C#), come si può lavorare con i dispositivi USB?
Come si può rilevare USB eventi (connessioni/disconnessioni) e come si fa a comunicare con i dispositivi (lettura/scrittura).
C'è un nativo .Netta soluzione di questo tipo?
Soluzione
Non c'è nativo (ad esempio, le librerie di Sistema) soluzione per questo.Che è il motivo per cui SharpUSBLib esiste, come indicato da moobaa.
Se si desidera distribuire il proprio gestore per i dispositivi USB, è possibile controllare il Classe SerialPort di Sistema.IO.Porte.
Altri suggerimenti
Ho provato con SharpUSBLib e avvitato il mio computer (necessario un ripristino configurazione di sistema).È accaduto ad un collega di lavoro sullo stesso progetto.
Ho trovato un'alternativa in LibUSBDotNet: http://sourceforge.net/projects/libusbdotnet Di non avere usato molto, ma mi sembra buono e aggiornato di recente (a differenza di Sharp).
EDIT:Alla metà di febbraio 2017, LibUSBDotNet è stato aggiornato a circa 2 settimane fa.Nel frattempo SharpUSBLib non è stato aggiornato dal 2004.
Ho usato il seguente codice per rilevare quando i dispositivi USB sono collegati e scollegati dal mio computer:
class USBControl : IDisposable
{
// used for monitoring plugging and unplugging of USB devices.
private ManagementEventWatcher watcherAttach;
private ManagementEventWatcher watcherRemove;
public USBControl()
{
// Add USB plugged event watching
watcherAttach = new ManagementEventWatcher();
//var queryAttach = new WqlEventQuery("SELECT * FROM Win32_DeviceChangeEvent WHERE EventType = 2");
watcherAttach.EventArrived += new EventArrivedEventHandler(watcher_EventArrived);
watcherAttach.Query = new WqlEventQuery("SELECT * FROM Win32_DeviceChangeEvent WHERE EventType = 2");
watcherAttach.Start();
// Add USB unplugged event watching
watcherRemove = new ManagementEventWatcher();
//var queryRemove = new WqlEventQuery("SELECT * FROM Win32_DeviceChangeEvent WHERE EventType = 3");
watcherRemove.EventArrived += new EventArrivedEventHandler(watcher_EventRemoved);
watcherRemove.Query = new WqlEventQuery("SELECT * FROM Win32_DeviceChangeEvent WHERE EventType = 3");
watcherRemove.Start();
}
/// <summary>
/// Used to dispose of the USB device watchers when the USBControl class is disposed of.
/// </summary>
public void Dispose()
{
watcherAttach.Stop();
watcherRemove.Stop();
//Thread.Sleep(1000);
watcherAttach.Dispose();
watcherRemove.Dispose();
//Thread.Sleep(1000);
}
void watcher_EventArrived(object sender, EventArrivedEventArgs e)
{
Debug.WriteLine("watcher_EventArrived");
}
void watcher_EventRemoved(object sender, EventArrivedEventArgs e)
{
Debug.WriteLine("watcher_EventRemoved");
}
~USBControl()
{
this.Dispose();
}
}
È necessario assicurarsi di chiamare il metodo Dispose() quando si chiude l'applicazione.In caso contrario, verrà visualizzato un oggetto COM di errore in fase di runtime durante la chiusura.
Mi raccomando LibUSBDotNet, la libreria che ho usato per 2 anni.Se si deve lavorare con un dispositivo USB (ad inviare le richieste, l'elaborazione delle risposte), questa libreria è stata la soluzione migliore che ho potuto trovare.
Pro:
- Dispone di tutti i metodi necessari per lavorare in sincrono o asincrono modalità.
- Codice sorgente fornito
- Una quantità sufficiente di campioni per iniziare ad usarlo subito.
Contro:
- Scarsa documentazione (è un problema comune per i progetti open source).In pratica, si può trovare una descrizione comune di metodi di aiuto CHM file e basta.Ma trovo ancora fornito campioni e il codice sorgente è sufficiente per la codifica.Solo a volte vedo un comportamento strano e vuoi sapere perché è stato implementato in questo modo e non è possibile ottenere anche un suggerimento...
- Sembra non supportato più.Ultima versione è stata rilasciata nell'Ottobre 2010.Ed è difficile ottenere risposte a volte.
C'è un tutorial su come ottenere il SharpUSBLib biblioteca e HID driver lavorare con C#:
http://www.developerfusion.com/article/84338/making-usb-c-friendly/
C'è un generico toolkit WinDriver per la scrittura di Driver USB in modalità utente che supportano #.Rete
Se si dispone di National Instruments software su PC è possibile creare un Driver USB utilizzando il loro "NI-VISA Guidata del Driver".
Procedura per creare il Driver USB: http://www.ni.com/tutorial/4478/en/
Una volta creato il driver è in grado di Leggere e Scrivere byte qualsiasi Dispositivo USB.
Assicurarsi che il driver è visto da windows in Gestione periferiche:
Codice C#:
using NationalInstruments.VisaNS;
#region UsbRaw
/// <summary>
/// Class to communicate with USB Devices using the UsbRaw Class of National Instruments
/// </summary>
public class UsbRaw
{
private NationalInstruments.VisaNS.UsbRaw usbRaw;
private List<byte> DataReceived = new List<byte>();
/// <summary>
/// Initialize the USB Device to interact with
/// </summary>
/// <param name="ResourseName">In this format: "USB0::0x1448::0x8CA0::NI-VISA-30004::RAW". Use the NI-VISA Driver Wizard from Start»All Programs»National Instruments»VISA»Driver Wizard to create the USB Driver for the device you need to talk to.</param>
public UsbRaw(string ResourseName)
{
usbRaw = new NationalInstruments.VisaNS.UsbRaw(ResourseName, AccessModes.NoLock, 10000, false);
usbRaw.UsbInterrupt += new UsbRawInterruptEventHandler(OnUSBInterrupt);
usbRaw.EnableEvent(UsbRawEventType.UsbInterrupt, EventMechanism.Handler);
}
/// <summary>
/// Clears a USB Device from any previous commands
/// </summary>
public void Clear()
{
usbRaw.Clear();
}
/// <summary>
/// Writes Bytes to the USB Device
/// </summary>
/// <param name="EndPoint">USB Bulk Out Pipe attribute to send the data to. For example: If you see on the Bus Hound sniffer tool that data is coming out from something like 28.4 (Device column), this means that the USB is using Endpoint 4 (Number after the dot)</param>
/// <param name="BytesToSend">Data to send to the USB device</param>
public void Write(short EndPoint, byte[] BytesToSend)
{
usbRaw.BulkOutPipe = EndPoint;
usbRaw.Write(BytesToSend); // Write to USB
}
/// <summary>
/// Reads bytes from a USB Device
/// </summary>
/// <returns>Bytes Read</returns>
public byte[] Read()
{
usbRaw.ReadByteArray(); // This fires the UsbRawInterruptEventHandler
byte[] rxBytes = DataReceived.ToArray(); // Collects the data received
return rxBytes;
}
/// <summary>
/// This is used to get the data received by the USB device
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void OnUSBInterrupt(object sender, UsbRawInterruptEventArgs e)
{
try
{
DataReceived.Clear(); // Clear previous data received
DataReceived.AddRange(e.DataBuffer);
}
catch (Exception exp)
{
string errorMsg = "Error: " + exp.Message;
DataReceived.AddRange(ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(errorMsg));
}
}
/// <summary>
/// Use this function to clean up the UsbRaw class
/// </summary>
public void Dispose()
{
usbRaw.DisableEvent(UsbRawEventType.UsbInterrupt, EventMechanism.Handler);
if (usbRaw != null)
{
usbRaw.Dispose();
}
}
}
#endregion UsbRaw
Utilizzo:
UsbRaw usbRaw = new UsbRaw("USB0::0x1448::0x8CA0::NI-VISA-30004::RAW");
byte[] sendData = new byte[] { 0x53, 0x4c, 0x56 };
usbRaw.Write(4, sendData); // Write bytes to the USB Device
byte[] readData = usbRaw.Read(); // Read bytes from the USB Device
usbRaw.Dispose();
Spero che questo aiuta qualcuno.
I dispositivi USB in genere rientrano in due categorie:Hid e USB.Un dispositivo USB può o non può essere un dispositivo Hid e viceversa.Hid è di solito un po ' più facile da lavorare rispetto USB diretta.Piattaforme diverse hanno diverse Api per affrontare USB e si Nascose.
Qui è la documentazione per UWP:
Hid:https://docs.microsoft.com/en-us/uwp/api/windows.devices.humaninterfacedevice
Qui è la documentazione per Android:https://developer.xamarin.com/api/namespace/Android.Hardware.Usb/
Qui ci sono due classi per affrontare con USB/Hid grezzo API di Windows a livello di:
https://github.com/MelbourneDeveloper/Device.Net/blob/master/src/Hid.Net/Windows/HidAPICalls.cs
public static class HidAPICalls
{
#region Constants
private const int DigcfDeviceinterface = 16;
private const int DigcfPresent = 2;
private const uint FileShareRead = 1;
private const uint FileShareWrite = 2;
private const uint GenericRead = 2147483648;
private const uint GenericWrite = 1073741824;
private const uint OpenExisting = 3;
private const int HIDP_STATUS_SUCCESS = 0x110000;
private const int HIDP_STATUS_INVALID_PREPARSED_DATA = -0x3FEF0000;
#endregion
#region API Calls
[DllImport("hid.dll", SetLastError = true)]
private static extern bool HidD_GetPreparsedData(SafeFileHandle hidDeviceObject, out IntPtr pointerToPreparsedData);
[DllImport("hid.dll", SetLastError = true, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
private static extern bool HidD_GetManufacturerString(SafeFileHandle hidDeviceObject, IntPtr pointerToBuffer, uint bufferLength);
[DllImport("hid.dll", SetLastError = true, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
private static extern bool HidD_GetProductString(SafeFileHandle hidDeviceObject, IntPtr pointerToBuffer, uint bufferLength);
[DllImport("hid.dll", SetLastError = true, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
private static extern bool HidD_GetSerialNumberString(SafeFileHandle hidDeviceObject, IntPtr pointerToBuffer, uint bufferLength);
[DllImport("hid.dll", SetLastError = true)]
private static extern int HidP_GetCaps(IntPtr pointerToPreparsedData, out HidCollectionCapabilities hidCollectionCapabilities);
[DllImport("hid.dll", SetLastError = true)]
private static extern bool HidD_GetAttributes(SafeFileHandle hidDeviceObject, out HidAttributes attributes);
[DllImport("hid.dll", SetLastError = true)]
private static extern bool HidD_FreePreparsedData(ref IntPtr pointerToPreparsedData);
[DllImport("hid.dll", SetLastError = true)]
private static extern void HidD_GetHidGuid(ref Guid hidGuid);
private delegate bool GetString(SafeFileHandle hidDeviceObject, IntPtr pointerToBuffer, uint bufferLength);
#endregion
#region Helper Methods
#region Public Methods
public static HidAttributes GetHidAttributes(SafeFileHandle safeFileHandle)
{
var isSuccess = HidD_GetAttributes(safeFileHandle, out var hidAttributes);
WindowsDeviceBase.HandleError(isSuccess, "Could not get Hid Attributes");
return hidAttributes;
}
public static HidCollectionCapabilities GetHidCapabilities(SafeFileHandle readSafeFileHandle)
{
var isSuccess = HidD_GetPreparsedData(readSafeFileHandle, out var pointerToPreParsedData);
WindowsDeviceBase.HandleError(isSuccess, "Could not get pre parsed data");
var result = HidP_GetCaps(pointerToPreParsedData, out var hidCollectionCapabilities);
if (result != HIDP_STATUS_SUCCESS)
{
throw new Exception($"Could not get Hid capabilities. Return code: {result}");
}
isSuccess = HidD_FreePreparsedData(ref pointerToPreParsedData);
WindowsDeviceBase.HandleError(isSuccess, "Could not release handle for getting Hid capabilities");
return hidCollectionCapabilities;
}
public static string GetManufacturer(SafeFileHandle safeFileHandle)
{
return GetHidString(safeFileHandle, HidD_GetManufacturerString);
}
public static string GetProduct(SafeFileHandle safeFileHandle)
{
return GetHidString(safeFileHandle, HidD_GetProductString);
}
public static string GetSerialNumber(SafeFileHandle safeFileHandle)
{
return GetHidString(safeFileHandle, HidD_GetSerialNumberString);
}
#endregion
#region Private Static Methods
private static string GetHidString(SafeFileHandle safeFileHandle, GetString getString)
{
var pointerToBuffer = Marshal.AllocHGlobal(126);
var isSuccess = getString(safeFileHandle, pointerToBuffer, 126);
Marshal.FreeHGlobal(pointerToBuffer);
WindowsDeviceBase.HandleError(isSuccess, "Could not get Hid string");
return Marshal.PtrToStringUni(pointerToBuffer);
}
#endregion
#endregion
}
https://github.com/MelbourneDeveloper/Device.Net/blob/master/src/Usb.Net/Windows/WinUsbApiCalls.cs
public static partial class WinUsbApiCalls
{
#region Constants
public const int EnglishLanguageID = 1033;
public const uint DEVICE_SPEED = 1;
public const byte USB_ENDPOINT_DIRECTION_MASK = 0X80;
public const int WritePipeId = 0x80;
/// <summary>
/// Not sure where this constant is defined...
/// </summary>
public const int DEFAULT_DESCRIPTOR_TYPE = 0x01;
public const int USB_STRING_DESCRIPTOR_TYPE = 0x03;
#endregion
#region API Calls
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_ControlTransfer(IntPtr InterfaceHandle, WINUSB_SETUP_PACKET SetupPacket, byte[] Buffer, uint BufferLength, ref uint LengthTransferred, IntPtr Overlapped);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true, CharSet = CharSet.Auto)]
public static extern bool WinUsb_GetAssociatedInterface(SafeFileHandle InterfaceHandle, byte AssociatedInterfaceIndex, out SafeFileHandle AssociatedInterfaceHandle);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_GetDescriptor(SafeFileHandle InterfaceHandle, byte DescriptorType, byte Index, ushort LanguageID, out USB_DEVICE_DESCRIPTOR deviceDesc, uint BufferLength, out uint LengthTransfered);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_GetDescriptor(SafeFileHandle InterfaceHandle, byte DescriptorType, byte Index, UInt16 LanguageID, byte[] Buffer, UInt32 BufferLength, out UInt32 LengthTransfered);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_Free(SafeFileHandle InterfaceHandle);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_Initialize(SafeFileHandle DeviceHandle, out SafeFileHandle InterfaceHandle);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_QueryDeviceInformation(IntPtr InterfaceHandle, uint InformationType, ref uint BufferLength, ref byte Buffer);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_QueryInterfaceSettings(SafeFileHandle InterfaceHandle, byte AlternateInterfaceNumber, out USB_INTERFACE_DESCRIPTOR UsbAltInterfaceDescriptor);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_QueryPipe(SafeFileHandle InterfaceHandle, byte AlternateInterfaceNumber, byte PipeIndex, out WINUSB_PIPE_INFORMATION PipeInformation);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_ReadPipe(SafeFileHandle InterfaceHandle, byte PipeID, byte[] Buffer, uint BufferLength, out uint LengthTransferred, IntPtr Overlapped);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_SetPipePolicy(IntPtr InterfaceHandle, byte PipeID, uint PolicyType, uint ValueLength, ref uint Value);
[DllImport("winusb.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WinUsb_WritePipe(SafeFileHandle InterfaceHandle, byte PipeID, byte[] Buffer, uint BufferLength, out uint LengthTransferred, IntPtr Overlapped);
#endregion
#region Public Methods
public static string GetDescriptor(SafeFileHandle defaultInterfaceHandle, byte index, string errorMessage)
{
var buffer = new byte[256];
var isSuccess = WinUsb_GetDescriptor(defaultInterfaceHandle, USB_STRING_DESCRIPTOR_TYPE, index, EnglishLanguageID, buffer, (uint)buffer.Length, out var transfered);
WindowsDeviceBase.HandleError(isSuccess, errorMessage);
var descriptor = new string(Encoding.Unicode.GetChars(buffer, 2, (int)transfered));
return descriptor.Substring(0, descriptor.Length - 1);
}
#endregion
}
Con qualsiasi di queste soluzioni vi sia bisogno di un sondaggio per il dispositivo su un intervallo, o di utilizzare le API native del dispositivo di ascolto classi.Tuttavia, questa biblioteca mette un livello tra Hid, USB e su tutte le piattaforme, in modo che è possibile rilevare le connessioni e disconnessioni facilmente: https://github.com/MelbourneDeveloper/Device.Net/wiki/Device-Listener .Questo è quanto si dovrebbe utilizzare:
internal class TrezorExample : IDisposable
{
#region Fields
//Define the types of devices to search for. This particular device can be connected to via USB, or Hid
private readonly List<FilterDeviceDefinition> _DeviceDefinitions = new List<FilterDeviceDefinition>
{
new FilterDeviceDefinition{ DeviceType= DeviceType.Hid, VendorId= 0x534C, ProductId=0x0001, Label="Trezor One Firmware 1.6.x", UsagePage=65280 },
new FilterDeviceDefinition{ DeviceType= DeviceType.Usb, VendorId= 0x534C, ProductId=0x0001, Label="Trezor One Firmware 1.6.x (Android Only)" },
new FilterDeviceDefinition{ DeviceType= DeviceType.Usb, VendorId= 0x1209, ProductId=0x53C1, Label="Trezor One Firmware 1.7.x" },
new FilterDeviceDefinition{ DeviceType= DeviceType.Usb, VendorId= 0x1209, ProductId=0x53C0, Label="Model T" }
};
#endregion
#region Events
public event EventHandler TrezorInitialized;
public event EventHandler TrezorDisconnected;
#endregion
#region Public Properties
public IDevice TrezorDevice { get; private set; }
public DeviceListener DeviceListener { get; private set; }
#endregion
#region Event Handlers
private void DevicePoller_DeviceInitialized(object sender, DeviceEventArgs e)
{
TrezorDevice = e.Device;
TrezorInitialized?.Invoke(this, new EventArgs());
}
private void DevicePoller_DeviceDisconnected(object sender, DeviceEventArgs e)
{
TrezorDevice = null;
TrezorDisconnected?.Invoke(this, new EventArgs());
}
#endregion
#region Public Methods
public void StartListening()
{
TrezorDevice?.Dispose();
DeviceListener = new DeviceListener(_DeviceDefinitions, 3000);
DeviceListener.DeviceDisconnected += DevicePoller_DeviceDisconnected;
DeviceListener.DeviceInitialized += DevicePoller_DeviceInitialized;
}
public async Task InitializeTrezorAsync()
{
//Get the first available device and connect to it
var devices = await DeviceManager.Current.GetDevices(_DeviceDefinitions);
TrezorDevice = devices.FirstOrDefault();
await TrezorDevice.InitializeAsync();
}
public async Task<byte[]> WriteAndReadFromDeviceAsync()
{
//Create a buffer with 3 bytes (initialize)
var writeBuffer = new byte[64];
writeBuffer[0] = 0x3f;
writeBuffer[1] = 0x23;
writeBuffer[2] = 0x23;
//Write the data to the device
return await TrezorDevice.WriteAndReadAsync(writeBuffer);
}
public void Dispose()
{
TrezorDevice?.Dispose();
}
#endregion
}
La maggior parte delle USB chipset sono dotati di driver. Silicon Labs ha uno.
Ho ottenuto un'interfaccia per un Teensy lavorando molto bene, utilizzando questo articolo
Ho provato alcuni di questi suggerimenti senza fortuna.Ho finito per scrivere una soluzione di lavoro, utilizzando Java e il hid4java biblioteca.Come applicazione console posso sborsare da C# utilizzando Process.Start(), passaggio di parametri, come pure di leggere le risposte.Questo fornisce la base HID di I/O, ma senza collegare/scollegare gli eventi.Per questo avrei bisogno di riscrivere per l'esecuzione come un demone/servizio e l'utilizzo di named pipe o qualche altro server/client di trasporto.Per ora, è sufficiente per ottenere il lavoro fatto dal hi4java biblioteca "funziona".
