CN110175139A - 一种usb设备的通用调试方法及usb设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种USB设备的通用调试方法及USB设备。在一个实施例中：通过HID设备接收终端的输入信息；在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区；从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。基于该实施例的教导，采用USB接口实现HID设备，实现免驱执行，同时通过利用HID设备的端点，能够节约实现额外调试驱动需要的端点。

Description

一种USB设备的通用调试方法及USB设备
技术领域
本发明涉及USB调试技术领域，尤其涉及一种USB设备的通用调试方法及USB设备。
背景技术
由于USB本身的即插即用特性，越来越多的外设配件都做成USB接口，使用PC(personal computer，个人计算机)、平板等主机的USB口对配件进行供电、识别、操作。
随之出现的是对USB设备的调试需求，传统的调试方法如下：
1)在USB设备上引出串口线，使用linux(一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议)的console机制对设备进行调试。
其缺点是：
需要硬件外接串口线，在设备销售阶段，串口线会被去掉，这时设备就无法调试；
黑客可以通过外接串口，查看打印信息获取设备的重要信息，甚至可能破解串口的密码机制，获得系统调试权限。
2)使用android(一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统)的adb调试方法。
其缺点是：
在PC等主机上需要安装adb驱动，才能正常使用adb功能，配置较为麻烦；
adb功能需要额外的两个bulk端点，才能实现adb gadget功能，对usb设备的端点资源要求较高；
设备销售阶段，我们不希望设备会多枚举一个adb设备，这样不利于用户的使用，也有安全上的风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种USB设备的通用调试方法及USB设备，采用USB接口实现HID设备，实现免驱执行，同时通过利用HID设备的端点，能够节约实现额外调试驱动需要的端点。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种USB设备的通用调试方法，包括：
通过HID设备接收终端的输入信息；
在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区；
从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。
进一步地，所述从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，具体的，gettty程序通过所述虚拟串口tty设备的/dev/ttyHID0，从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息。
进一步地，所述方法，还包括：
在待调试USB设备实现一个HID设备，所述HID设备包含两个report ID不同的描述符；
相应的，在终端实现一个HID设备的串口调试工具，用于与所述待调试USB设备进行调试通信，该调试通信过程的report ID为串口ID。
进一步地，所述方法，还包括：
在所述输入信息的report ID为业务ID时，执行正常业务。
本发明实施例还提供一种USB设备的通用调试方法，包括：
将输入信息发送至待调试USB设备，以使所述待调试USB设备执行如下步骤：
通过HID设备接收终端的输入信息；
在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区；
从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。
进一步地，所述从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，具体的，gettty程序通过所述虚拟串口tty设备的/dev/ttyHID0，从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息。
进一步地，所述方法，还包括：
在待调试USB设备实现一个HID设备，所述HID设备包含两个report ID不同的描述符；
相应的，在终端实现一个HID设备的串口调试工具，用于与所述待调试USB设备进行调试通信，该调试通信过程的report ID为串口ID。
本发明实施例还提供一种USB设备，包括：
通信模块，用于通过HID设备接收终端的输入信息；
调试模块，用于在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区；从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。
进一步地，所述从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，具体的，gettty程序通过所述虚拟串口tty设备的/dev/ttyHID0，从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息。
进一步地，所述USB设备，还包括：
HID设备实现模块，用于在待调试USB设备实现一个HID设备，所述HID设备包含两个report ID不同的描述符。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明提供的一种USB设备的通用调试方法及USB设备。在一个实施例中：通过HID设备接收终端的输入信息；在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区；从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。基于该实施例的教导，采用USB接口实现HID设备，实现免驱执行，同时通过利用HID设备的端点，能够节约实现额外调试驱动需要的端点。
附图说明
图1是本发明实施例提供的USB设备的通用调试方法的流程示意图一；
图2是本发明实施例提供的USB设备的通用调试方法的流程示意图二；
图3是本发明实施例提供的USB设备的通用调试方法的流程示意图三；
图4是本发明实施例提供的USB设备的结构示意图一；
图5是本发明实施例提供的USB设备的结构示意图二；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
需要说明的是，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
参阅图1-3，所述方法，包括：
S11、通过HID设备接收终端的输入信息。
HID设备类别是Windows最早支持的USB类别。
HID(Human Interface Device，人机接口设备)是直接与人交互的设备，例如键盘、鼠标与游戏杆等；不过HID设备并不一定要有人机接口，只要符合HID类别规范的设备都是HID设备。
USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视、游戏机等其它相关领域。
本实施例所指终端应当优选个人计算机PC端。所述终端，应当理解为可包括以下项中的至少一个：智能电话、平板个人计算机(Pc)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式型PC、膝上型PC、上网本计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层(MP3)播放器、移动医疗装置、相机或可穿戴装置(例如，头戴式装置(HMD)(诸如电子眼镜)、电子服装、电子手链、电子项链、电子应用配件、电子纹身、智能手表等)。
在具体的USB设备调试过程中，终端的输入信息应当理解为调试信息，所述调试信息可以是用于对待调试USB设备的调试指令信息、可以是对软件进行调试的指令信息，待调试USB设备可以响应调试信息，针对调试信息的具体内容进行处理，完成调试信息对应的指令。
所述对待调试USB设备的调试指令信息，是针对待调试USB设备进行调试的指令信息的条件下，用于完成对USB设备(芯片)的调试。所述对软件进行调试的指令信息，是针对待调试USB设备(芯片)内的软件进行调试的指令信息的条件下，用于完成对USB设备(芯片)软件的调试。优选地，当调试信息是对软件进行调试的指令信息时，除了进行软件调试，还应当包括进行软件升级。
S12、在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区。
在具体的实施例当中，待调试USB设备中实现一个虚拟串口tty设备，节点为/dev/ttyHID0。该虚拟串口tty设备用于实现Linux的console调试串口机制，通过gettty程序与用户输入(通过终端)进行交互。
S13、从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。
其中，所述从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，具体的，gettty程序通过所述虚拟串口tty设备的/dev/ttyHID0，从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息。
待调试USB设备的调试是依赖于linux本身的shell支持，本实施例中把虚拟串口tty设备做为gettty的串口终端。登录后就是进入shell，在终端上执行shell命令，支持linux的二进制命令执行，并返回调试结果给终端。
由于待调试USB设备是通过实现HID设备来获取调试信息，所以一方面直接实现了免驱，不需要额外安装驱动，另一方面直接采用HID设备端点，节约实现额外调试驱动需要的端点。
需要说明的是，当待调试usb设备的业务也用HID端点实现时，才能节约端点。例如待调试USB设备的功能是投屏器，如果这个待调试USB设备是使用其它类型的端点，比如bulk、等时之类的端点实现待调试USB设备功能时，就必须在功能之外使用HID端点枚举一个HID设备。应当理解，在所述输入信息的report ID为业务ID时，不需要实现HID设备。
请参阅图3，在一优选的实施例当中，所述方法，还包括：
S10、在待调试USB设备实现一个HID设备，所述HID设备包含两个report ID不同的描述符，相应的，在终端实现一个HID设备的串口调试工具，用于与所述待调试USB设备进行调试通信，该调试通信过程的report ID为串口ID。
待调试USB设备包含两个func的描述符，这两个描述符的report ID不相同，一个为串口ID，一个为业务ID，这两个ID可以自定义，只要不一样即可。
在一优选的实施例当中，所述方法，还包括：
在所述输入信息的report ID为业务ID时，执行正常业务。
所述正常业务，实际上与待调试USB设备的功能有关。比如，当待调试USB设备的功能是投屏器时，正常业务指的是投屏数据和控制信息的传送。
当终端把需要投屏的显示数据和音频数据通过业务ID发送给待调试USB设备时，此时，待调试USB设备会判断report ID是业务ID，进行正常业务处理，把显示数据和音频数据转发给其它设备(如显示器)。
本发明实施例还提供一种USB设备的通用调试方法，包括：
将输入信息发送至待调试USB设备，以使所述待调试USB设备执行如下步骤：
通过HID设备接收终端的输入信息。
本实施例所指终端应当优选个人计算机PC端。所述终端，应当理解为可包括以下项中的至少一个：智能电话、平板个人计算机(Pc)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式型PC、膝上型PC、上网本计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层(MP3)播放器、移动医疗装置、相机或可穿戴装置(例如，头戴式装置(HMD)(诸如电子眼镜)、电子服装、电子手链、电子项链、电子应用配件、电子纹身、智能手表等)。
在具体的USB设备调试过程中，终端的输入信息应当理解为调试信息，所述调试信息可以是用于对待调试USB设备的调试指令信息、可以是对软件进行调试的指令信息，待调试USB设备可以响应调试信息，针对调试信息的具体内容进行处理，完成调试信息对应的指令。
所述对待调试USB设备的调试指令信息，是针对待调试USB设备进行调试的指令信息的条件下，用于完成对USB设备(芯片)的调试。所述对软件进行调试的指令信息，是针对待调试USB设备(芯片)内的软件进行调试的指令信息的条件下，用于完成对USB设备(芯片)软件的调试。优选地，当调试信息是对软件进行调试的指令信息时，除了进行软件调试，还应当包括进行软件升级。
在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区。
在具体的实施例当中，待调试USB设备中实现一个虚拟串口tty设备，节点为/dev/ttyHID0。该虚拟串口tty设备用于实现Linux的console调试串口机制，通过gettty程序与用户输入(通过终端)进行交互。
从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。
其中，所述从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，具体的，gettty程序通过所述虚拟串口tty设备的/dev/ttyHID0，从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息。
待调试USB设备的调试是依赖于linux本身的shell支持，本实施例中把虚拟串口tty设备做为gettty的串口终端。登录后就是进入shell，在终端上执行shell命令，支持linux的二进制命令执行，并返回调试结果给终端。
由于待调试USB设备是通过实现HID设备来获取调试信息，所以一方面直接实现了免驱，不需要额外安装驱动，另一方面直接采用HID设备端点，节约实现额外调试驱动需要的端点。
需要说明的是，当待调试usb设备的业务也用HID端点实现时，才能节约端点。例如待调试USB设备的功能是投屏器，如果这个待调试USB设备是使用其它类型的端点，比如bulk、等时之类的端点实现待调试USB设备功能时，就必须在功能之外使用HID端点枚举一个HID设备。应当理解，在所述输入信息的report ID为业务ID时，不需要实现HID设备。
在一优选的实施例当中，所述方法，还包括：
在待调试USB设备实现一个HID设备，所述HID设备包含两个report ID不同的描述符。
待调试USB设备包含两个func的描述符，这两个描述符的report ID不相同，一个为串口ID，一个为业务ID，这两个ID可以自定义，只要不一样即可。
相应的，在终端实现一个HID设备的串口调试工具，用于与所述待调试USB设备进行调试通信，该调试通信过程的report ID为串口ID。
在一优选的实施例当中，所述方法，还包括：
在所述输入信息的report ID为业务ID时，执行正常业务。
所述正常业务，实际上与待调试USB设备的功能有关。比如，当待调试USB设备的功能是投屏器时，正常业务指的是投屏数据和控制信息的传送。
当终端把需要投屏的显示数据和音频数据通过业务ID发送给待调试USB设备时，此时，待调试USB设备会判断report ID是业务ID，进行正常业务处理，把显示数据和音频数据转发给其它设备(如显示器)。
请参阅图4，本发明实施例还提供一种USB设备，包括：
通信模块41，用于通过HID设备接收终端的输入信息。
本实施例所指终端应当优选个人计算机PC端。所述终端，应当理解为可包括以下项中的至少一个：智能电话、平板个人计算机(Pc)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式型PC、膝上型PC、上网本计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层(MP3)播放器、移动医疗装置、相机或可穿戴装置(例如，头戴式装置(HMD)(诸如电子眼镜)、电子服装、电子手链、电子项链、电子应用配件、电子纹身、智能手表等)。
在具体的USB设备调试过程中，终端的输入信息应当理解为调试信息，所述调试信息可以是用于对待调试USB设备的调试指令信息、可以是对软件进行调试的指令信息，待调试USB设备可以响应调试信息，针对调试信息的具体内容进行处理，完成调试信息对应的指令。
所述对待调试USB设备的调试指令信息，是针对待调试USB设备进行调试的指令信息的条件下，用于完成对USB设备(芯片)的调试。所述对软件进行调试的指令信息，是针对待调试USB设备(芯片)内的软件进行调试的指令信息的条件下，用于完成对USB设备(芯片)软件的调试。优选地，当调试信息是对软件进行调试的指令信息时，除了进行软件调试，还应当包括进行软件升级。
调试模块42，用于在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区；从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。
在具体的实施例当中，待调试USB设备中实现一个虚拟串口tty设备，节点为/dev/ttyHID0。该虚拟串口tty设备用于实现Linux的console调试串口机制，通过gettty程序与用户输入(通过终端)进行交互。
其中，所述从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，具体的，gettty程序通过所述虚拟串口tty设备的/dev/ttyHID0，从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息。
待调试USB设备的调试是依赖于linux本身的shell支持，本实施例中把虚拟串口tty设备做为gettty的串口终端。登录后就是进入shell，在终端上执行shell命令，支持linux的二进制命令执行，并返回调试结果给终端。
由于待调试USB设备是通过实现HID设备来获取调试信息，所以一方面直接实现了免驱，不需要额外安装驱动，另一方面直接采用HID设备端点，节约实现额外调试驱动需要的端点。
需要说明的是，当待调试usb设备的业务也用HID端点实现时，才能节约端点。例如待调试USB设备的功能是投屏器，如果这个待调试USB设备是使用其它类型的端点，比如bulk、等时之类的端点实现待调试USB设备功能时，就必须在功能之外使用HID端点枚举一个HID设备。应当理解，在所述输入信息的report ID为业务ID时，不需要实现HID设备。
请参阅图5，在一优选的实施例当中，所述USB设备，还包括：
HID设备实现模块43，用于在待调试USB设备实现一个HID设备，所述HID设备包含两个report ID不同的描述符。
待调试USB设备包含两个func的描述符，这两个描述符的report ID不相同，一个为串口ID，一个为业务ID，这两个ID可以自定义，只要不一样即可。
相应的，在终端实现一个HID设备的串口调试工具，用于与所述待调试USB设备进行调试通信，该调试通信过程的report ID为串口ID。
在一优选的实施例当中，通信模块，还用于在所述输入信息的report ID为业务ID时，执行正常业务。
所述正常业务，实际上与待调试USB设备的功能有关。比如，当待调试USB设备的功能是投屏器时，正常业务指的是投屏数据和控制信息的传送。
当终端把需要投屏的显示数据和音频数据通过业务ID发送给待调试USB设备时，此时，待调试USB设备会判断report ID是业务ID，进行正常业务处理，把显示数据和音频数据转发给其它设备(如显示器)。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种USB设备的通用调试方法，其特征在于，包括：
通过HID设备接收终端的输入信息；
在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区；
从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。
2.如权利要求1所述的USB设备的通用调试方法，其特征在于，所述从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，具体的，gettty程序通过所述虚拟串口tty设备的/dev/ttyHID0，从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息。
3.如权利要求1所述的USB设备的通用调试方法，其特征在于，还包括：
在待调试USB设备实现一个HID设备，所述HID设备包含两个report ID不同的描述符；
相应的，在终端实现一个HID设备的串口调试工具，用于与所述待调试USB设备进行调试通信，该调试通信过程的report ID为串口ID。
4.如权利要求1所述的USB设备的通用调试方法，其特征在于，还包括：
在所述输入信息的report ID为业务ID时，执行正常业务。
5.一种USB设备的通用调试方法，其特征在于，包括：
将输入信息发送至待调试USB设备，以使所述待调试USB设备执行如下步骤：
通过HID设备接收终端的输入信息；
在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区；
从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。
6.如权利要求5所述的USB设备的通用调试方法，其特征在于，所述从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，具体的，gettty程序通过所述虚拟串口tty设备的/dev/ttyHID0，从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息。
7.如权利要求5所述的USB设备的通用调试方法，其特征在于，还包括：
在待调试USB设备实现一个HID设备，所述HID设备包含两个report ID不同的描述符；
相应的，在终端实现一个HID设备的串口调试工具，用于与所述待调试USB设备进行调试通信，该调试通信过程的report ID为串口ID。
8.一种USB设备，其特征在于，包括：
通信模块，用于通过HID设备接收终端的输入信息；
调试模块，用于在所述输入信息的report ID为串口ID时，将所述输入信息转发至虚拟串口tty设备的缓冲区；从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，对该输入信息执行shell命令，并将执行结果原路返回所述终端。
9.如权利要求8所述的USB设备，其特征在于，所述从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息，具体的，gettty程序通过所述虚拟串口tty设备的/dev/ttyHID0，从所述虚拟串口tty设备的缓冲区中取出所述终端的输入信息。
10.如权利要求8所述的USB设备，其特征在于，还包括：
HID设备实现模块，用于在待调试USB设备实现一个HID设备，所述HID设备包含两个report ID不同的描述符。
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