在Java应用程序中访问USB设备详解

USB 网络中的通信可以使用下面 四种数据传输类型中的任意一种 ：

控制传输： 这些是一些短的数据包，用于设备控制和配置，特别是在设备附加到主机上时。

批量传输： 这些是 数量相对大的数据包。像扫描仪或者 SCSI 适配器这样的设备使用这种传输类型。

中断传输： 这些是 定期轮询的数据包。主控器会以特 定的间隔自动发出一个中断。

等时传输： 这些是实时的数据流，它们对带宽的要求高于可靠性要求 。音频和视频设备一般使用这种传输 类型。

像串行端口一样，计算机上每一个 USB 端口都由 USB 控制器指定了一个惟一的标识数字(端口 ID) 。当 USB 设备附加到 USB 端口上时 ，就将这个 惟一 端口 ID 分配给这台设备，并且 USB 控制器会读取设备描述符。设备描述符包括适用于该设备的全局 信息、以及设备的配置信息。配置定 义了一台 USB 设备的功能和 I/O 行为。一台 USB 设备可以有一个或者多个配置，这由它们相应的配置描述符所描述。 每一个配置都有一个或者多个接口， 它可以视为 一 个物理通信渠道 ；每一个接口有零个或者多个端点，它可以是数据提供者或者数据消费者，或者同时具 有这两种身份。接口由接口描述符描述 ，端点 由端 点描述符描述。并且一台 USB 设备可能还有字符串描述符以提供像厂商名、设备名或者序列号这样的附 加信息。

正如您所看到的， 像 USB 这样的协议为使用 Java 这种强调平台和硬件无关性的语言的开发人员提出了挑战。现在让我们看两个试图 解决这个问题的项 目 。

jUSB API

jUSB 项目是由 Mojo Jojo 和 David Brownell 于 2000年 6月创立的。其目标是提 供一组免费的、在 Linux 平台上访 问 USB 设备的 Java API。这个 API 是 按照 Lesser GPL (LGPL)条款发表的，这意味着您可以在专有和免费软件项目中使 用它。这个 API 提供了对多个物理 USB 设备的多线程访问，并支持本 机和远程设备。具有多个接口的设备可以同时被多个应用程序(或者设备驱动程序)所访 问，其中每一个应用程序(或者设 备驱动程序)都占据一个不同的接 口 。该 API 支持控制传输、批量传输和中断传输，不支持等时传输，因为等时传输用于媒 体数据(如音频和视频)，JMF API 已经在其他标准设备驱动程序 上 对此提供了很好的支持(参阅 参考资料)。当前，该 API 可以在具有 Linux 2.4 核心或者以前 的 2.2.18 核心的 GNU/Linux 版本 上工作。因此可支持大多 数最 新的版本，例如，该 API 可以在没有任何补丁或者升级的 Red Hat 7.2 和 9.0 上工作。

jUSB API 包括以下包 ：　

1.usb.core: 这个包是 jUSB API 的核心部分。它使得 Java 应用程序可以从 USB 主机访问 USB 设备。

2.usb.linux: 这个包包含 usb.core.Host 对象的 Linux 实现、bootstrapping 支持和其他可以提升 Linux USB 支持的类。这个实现通过虚拟 USB 文件系统 (usbdevfs)访问 USB 设备。

3.usb.windows: 这个包包含 usb.core.Host 对象的 Windows 实现、bootstrapping 支持和其他可以 提升 Windows USB 支持的类。 这个实现仍然处于非 常初级的阶段。

4.usb.remote: 这个包是 usb.core API 的远程版本。它包括一个 RMI proxy 和一个 daemon 应用程序，它让 Java 应用程序可以访问远程计算机上的 USB 设备。

5.usb.util: 这个包提供了一些有用的实用程序，可以将 firmware下载到 USB 设备上、将 USB 系统的内容转储到 XML 中、以及将只有 bulk I/O 的 USB 设 备工具转换成一个套接字(socket)。

6.usb.devices: 这个可选包收集了用 jUSB API 访问不同 USB 设备的 Java 代码，包括柯达数码相机和 Rio 500 MP3 播放器。这些 API 经过特别编写以简 化 访问特定 USB 设备的过程，并且不能用于 访问其他设备。这些 API 是在 usb.core API 之上构建的，它们可以工作在所有支持 jUSB 的操作系统上。

7.usb.view: 这个可选包提供了基于 Swing 的 USB 树简单浏览器。它是一个展示 jUSB API 应用的很好的示例程序。

尽管 usb.core.Host 对象的实现对于不同的操作系统是不同的 ，但是 Java 程序员只需要理解 usb.core 包就可以用 jUSB API 开始应用程序的开发。表 1 列出了 usb.core 的接口 和类，Java 程序员应该熟悉它们：

表 1. jUSB 中的接口和类

接口/类	说明
Bus	将一组 USB 设备连接到 Host 上
Host	表示具有一个或者 多个 Bus 的 USB 控制器
Configuration	提供对设备所支持的 USB 配置的访问，以及对与该配置关联的 接口的访问
Descriptor	具有 USB 类型的描述符的实体的基类
Device	提供对 USB 设备的访问
DeviceDescriptor	提供对 USB 设备描述符的访问
EndPoint	提供对 USB 端点描述符的访问、在给定设备配置中构造设备数据输入或者输出
HostFactory	包 含 bootstrapping 方法
Hub	提供对 USB hub 描述 符以及一些 hub 操作的访问
Interface	描述一组端点，并与一个特定设备配置相关联
PortIdentifier	为 USB 设备提供稳定的字符串标识符，以便在操作和故障诊断时使

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