如何在Openharmony中實(shí)現(xiàn)USB復(fù)合設(shè)備

背景

如何讓Openharmony設(shè)備HDC接口(OTG接口)作為一個(gè)復(fù)合設(shè)備，實(shí)現(xiàn)HDC(HDC：鴻蒙設(shè)備連接器) + CDC ACM（USB 虛擬串口），而設(shè)備本身支持HDC。所以需要增加CDC ACM（USB 虛擬串口）。

本文主要講解OpenHarmony中，板卡上的OTG接口如何支持復(fù)合設(shè)備，環(huán)境說明如下：

通過configfs配置Linux USB gadget

Linux內(nèi)核5.10，是采用configfs來(lái)配置USB的功能，即配置USB gadget。實(shí)現(xiàn)USB復(fù)合設(shè)備之前，需要了解一些概念。

什么是USB gadget

在OpenHarmony如何配置

configfs配置USB gadget流程

什么是USB gadget

USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)，按照設(shè)備端關(guān)聯(lián)的USB控制器是工作在主模式還是從模式，分為USB設(shè)備主機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)(主模式)，或者USB設(shè)備從機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)(從模式)。同時(shí)，工作在主模式的USB控制器，稱為USB主機(jī)控制器(UHC:USB Host Controller)，工作在從模式的USB控制器，稱為USB設(shè)備控制器(UDC: USB Device Controller)。有的USB控制器，只能工作在主模式或從模式中的某一種；而有的則既可以工作在主模式，也可以工作在從模式，模式通過OTG切換。當(dāng)然，在同一時(shí)刻，USB控制器要么工作在主模式，要么工作在從模式。

本文的重點(diǎn)是USB設(shè)備從機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)(從模式)，Linux下將USB設(shè)備從機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)，稱為USB Gadget驅(qū)動(dòng)。USB Gadget驅(qū)動(dòng) 是通過USB來(lái)模擬其它類型的設(shè)備，如USB Gadget UAC驅(qū)動(dòng) 用來(lái)模擬聲卡外設(shè)；USB Gadget Serial驅(qū)動(dòng)用來(lái)模擬串口外設(shè)，等等等等。這里所謂模擬，是指通過USB來(lái)模擬這些設(shè)備的行為，而這些對(duì)于連接對(duì)端的USB主機(jī)是透明的。對(duì)于USB Gadget驅(qū)動(dòng) ，類似于譬如像U盤設(shè)備的固件，但它們并不完全等同，因?yàn)楫吘怪皇峭ㄟ^USB模擬設(shè)備行為。

USB Gadget驅(qū)動(dòng)，包括USB設(shè)備控制器(UDC)驅(qū)動(dòng)和Gadget功能(function)驅(qū)動(dòng)兩大部分。其中USB設(shè)備控制器(UDC)驅(qū)動(dòng)負(fù)責(zé)USB設(shè)備控制器(UDC)和主機(jī)側(cè)USB控制器(UHC)之間的數(shù)據(jù)傳輸；而Gadget功能驅(qū)動(dòng)(function)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)功能協(xié)議(如UDC等)。USB設(shè)備控制器(UDC)驅(qū)動(dòng)和Gadget功能驅(qū)動(dòng)(function)彼此之間也會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

在OpenHarmony如何配置

在OpenHarmony中，USB這一塊依舊采用內(nèi)核驅(qū)動(dòng)，所以整體套路都是一樣。也是通過configfs配置USB功能。

以風(fēng)火輪youyeetooR1開發(fā)板（RK3588S）為例，configfs配置路徑：device/board/youyeetoo/R1/cfg/init.R1.usb.cfg。

init.R1.usb.cfg默認(rèn)已經(jīng)配置好了HDC的功能，如果需要功能，只需在此文件上增加對(duì)應(yīng)功能即可。

configfs配置USB gadget流程

掛載configfs，掛載完成之后在/config 目錄下就會(huì)生成usb_gadget/目錄。

"mountconfigfsnone/config"

建立gadgets, 創(chuàng)建g1/目錄之后，該目錄下會(huì)生成很多配置目錄，這里的g1表示 gadget 1，一個(gè) UDC 對(duì)應(yīng)一個(gè) gadget，如果你的 SOC 上有多個(gè) gadget，可以創(chuàng)建多個(gè)gx目錄。

"mkdir/config/usb_gadget/g10770shellshell"

寫入gadget的PID、VID、序列號(hào)等信息。

"write/config/usb_gadget/g1/idVendor0x2207",
"write/config/usb_gadget/g1/idProduct0x0018",
"write/config/usb_gadget/g1/os_desc/use1",
"write/config/usb_gadget/g1/bcdDevice0x0223",
"write/config/usb_gadget/g1/bcdUSB0x0200",
"mkdir/config/usb_gadget/g1/strings/0x4090770",
"copy/sys/block/mmcblk0/device/cid/config/usb_gadget/g1/strings/0x409/serialnumber",
"chmod0640/config/usb_gadget/g1/strings/0x409/serialnumber",
"write/config/usb_gadget/g1/strings/0x409/manufacturerRockchip",
"write/config/usb_gadget/g1/strings/0x409/product"HDCDevice"",

建立gadget相關(guān)配置configurations。

"mkdir/config/usb_gadget/g1/configs/b.10770shellshell",
"mkdir/config/usb_gadget/g1/configs/b.1/strings/0x4090770shellshell",
"write/config/usb_gadget/g1/os_desc/b_vendor_code0x1",
"write/config/usb_gadget/g1/os_desc/qw_signMSFT100",
"write/config/usb_gadget/g1/configs/b.1/MaxPower500",

建立功能functions

增加功能模版，function name ：任意字符串

mkdir/config/usb_gadget/g1/functions/.

以HDC為例：

mkdir/config/usb_gadget/g1/functions/ffs.hdc

建立功能和配置的鏈接。

增加功能和配置的鏈接模版

"ln-s/config/usb_gadget/g1/functions/./config/usb_gadget/g1/configs/c.1"

以HDC為例：

"symlink/config/usb_gadget/g1/configs/b.1/config/usb_gadget/g1/os_desc/b.1",

使能USB gadget

"setparamsys.usb.configfs1",
"setparamsys.usb.controllerfc000000.usb"

增加CDC ACM支持

內(nèi)核配置需要使能CONFIGFS的ACM的支持：

CONFIG_USB_CONFIGFS_ACM=y

通過configfs配置USB gadget，使其支持CDC ACM

"mkdir/config/usb_gadget/g1/functions/acm.usb",
"symlink/config/usb_gadget/g1/functions/acm.usb/config/usb_gadget/g1/configs/b.1/f2",

驗(yàn)證

新增加的USB CDC ACM功能之后，就會(huì)在/dev下生成設(shè)備節(jié)點(diǎn)，虛擬串口節(jié)點(diǎn)一般為：ttyGSx（即：Gadget Serial）

數(shù)據(jù)驗(yàn)證：