Jindřich Gottwald (j.gottwald@sh.cvut.cz)
Jan
Karabina (karabij@feld.cvut.cz)
Cílem této úlohy je prostudovat mechanismus práce USB a napsat program, který bude přijímat data z této sběrnice.Práce bude probíhat pod OS GNU/Linux.
V operaním systému Linux existuje subsystém jádra pro práci s USB, který má usnadnit psaní ovlada zaízení. Nám vsak bude pro seznámení s USB slouzit knihovna libusb, která nám umozní snadno dlat základní funkce, jako je inicializace sbrnice, vyhledávání zaízení a odesílaní a píjem dat. Zdrojové kódy knihovny najdeme na adrese [1]. Podle pilozených instrukcí knihovnu zkompilujeme a nainstalujeme do systému. Peliv si prostudujeme ukázkový program testlibusb.c v adresái tests. Ve specifikaci USB (na adrese [2]) vyhledáme oddíl o popisovaích a seznámíme se s polozkami popisovae zaízení, sestavení, rozhraní a s vlastnostmi koncového bodu. Spustíme program testlibusb, který nám vypíse USB zaízení v systému. Podle specifikace zjistíme vlastnosti jednotlivých zaízení a v tabulce výrobc a zaízení [3] si najdeme, jaká zaízení v systému máme. Zapíseme si kolik má které zaízení mozných sestavení, rozhraní a koncových bod. Na adrese [4] mzeme vyhledat, jaké jsou tídy jednotlivých rozhraní. Najdeme si jedno zaízení, které nám poskytne data v rezimu interrupt a napíseme program, který bude tato data píjmat.
Teorie k měření viz [2].
pří psaní testovacího programu vyjdeme z testlibusb.c z balíku libusb viz libusb.sf.net
Dokumentaci k funkcím nalezneme bu na adrese [5], nebo v podadresái doc balíku libusb. Pro zápis na zaízení je teba superuzivatelská práva. Rozhraní je ped tením nutno vybrat pomocí funkce usb_claim_interface. Pokud se se zaízením nepracuje, vrací pokus o tení chybu. Bereme v úvahu kolik dat zaízení produkuje a jak asto. Data vypisujeme pehledn na obrazovku. K zjistní jaká chyba nastala pi posledním volání njaké funkce slouzí funkce perror("..").
Vzhledem k autokonfiguraci a hotplugu se prbzn zavádí ovladae mousedev a hid. Jejich zavedení lze kontrolovat pomocí píkazu lsmod a odstranit pomocí píkazu rmmodu. Zárove je teba bootovat bez USB mysi a tu zapojit az po startu, aby její ovlada nevyuzil X server. Vtsina operací vyzaduje administrátorská práva. Muzete je získat píkazem su. Pípadn je nakonfigurováno i sudo.
* testlibusb.c
*
* Test suite program
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <usb.h>
int verbose = 0;
void print_endpoint(struct usb_endpoint_descriptor *endpoint)
{
printf(" bEndpointAddress: %02xh\n", endpoint->bEndpointAddress);
printf(" bmAttributes: %02xh\n", endpoint->bmAttributes);
printf(" wMaxPacketSize: %d\n", endpoint->wMaxPacketSize);
printf(" bInterval: %d\n", endpoint->bInterval);
printf(" bRefresh: %d\n", endpoint->bRefresh);
printf(" bSynchAddress: %d\n", endpoint->bSynchAddress);
}
void print_altsetting(struct usb_interface_descriptor *interface)
{
int i;
printf(" bInterfaceNumber: %d\n", interface->bInterfaceNumber);
printf(" bAlternateSetting: %d\n", interface->bAlternateSetting);
printf(" bNumEndpoints: %d\n", interface->bNumEndpoints);
printf(" bInterfaceClass: %d\n", interface->bInterfaceClass);
printf(" bInterfaceSubClass: %d\n", interface->bInterfaceSubClass);
printf(" bInterfaceProtocol: %d\n", interface->bInterfaceProtocol);
printf(" iInterface: %d\n", interface->iInterface);
for (i = 0; i < interface->bNumEndpoints; i++)
print_endpoint(&interface->endpoint[i]);
}
void print_interface(struct usb_interface *interface)
{
int i;
for (i = 0; i < interface->num_altsetting; i++)
print_altsetting(&interface->altsetting[i]);
}
void print_configuration(struct usb_config_descriptor *config)
{
int i;
printf(" wTotalLength: %d\n", config->wTotalLength);
printf(" bNumInterfaces: %d\n", config->bNumInterfaces);
printf(" bConfigurationValue: %d\n", config->bConfigurationValue);
printf(" iConfiguration: %d\n", config->iConfiguration);
printf(" bmAttributes: %02xh\n", config->bmAttributes);
printf(" MaxPower: %d\n", config->MaxPower);
for (i = 0; i < config->bNumInterfaces; i++)
print_interface(&config->interface[i]);
}
int print_device(struct usb_device *dev, int level)
{
usb_dev_handle *udev;
char description[256];
char string[256];
int ret, i;
udev = usb_open(dev);
if (udev) {
if (dev->descriptor.iManufacturer) {
ret = usb_get_string_simple(udev, dev->descriptor.iManufacturer, string, sizeof(string));
if (ret > 0)
snprintf(description, sizeof(description), "%s - ", string);
else
snprintf(description, sizeof(description), "%04X - ",
dev->descriptor.idVendor);
} else
snprintf(description, sizeof(description), "%04X - ",
dev->descriptor.idVendor);
if (dev->descriptor.iProduct) {
ret = usb_get_string_simple(udev, dev->descriptor.iProduct, string, sizeof(string));
if (ret > 0)
snprintf(description + strlen(description), sizeof(description) -
strlen(description), "%s", string);
else
snprintf(description + strlen(description), sizeof(description) -
strlen(description), "%04X", dev->descriptor.idProduct);
} else
snprintf(description + strlen(description), sizeof(description) -
strlen(description), "%04X", dev->descriptor.idProduct);
} else
snprintf(description, sizeof(description), "%04X - %04X",
dev->descriptor.idVendor, dev->descriptor.idProduct);
printf("%.*sDev #%d: %s\n", level * 2, " ", dev->devnum,
description);
if (udev && verbose) {
if (dev->descriptor.iSerialNumber) {
ret = usb_get_string_simple(udev, dev->descriptor.iSerialNumber, string, sizeof(string));
if (ret > 0)
printf("%.*s - Serial Number: %s\n", level * 2,
" ", string);
}
}
if (udev)
usb_close(udev);
if (verbose) {
if (!dev->config) {
printf(" Couldn't retrieve descriptors\n");
return 0;
}
for (i = 0; i < dev->descriptor.bNumConfigurations; i++)
print_configuration(&dev->config[i]);
} else {
for (i = 0; i < dev->num_children; i++)
print_device(dev->children[i], level + 1);
}
return 0;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
struct usb_bus *bus;
if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-v"))
verbose = 1;
usb_init();
usb_find_busses();
usb_find_devices();
for (bus = usb_busses; bus; bus = bus->next) {
if (bus->root_dev && !verbose)
print_device(bus->root_dev, 0);
else {
struct usb_device *dev;
for (dev = bus->devices; dev; dev = dev->next)
print_device(dev, 0);
}
}
return 0;
}