C# 连蒙带骗不知所以然的搞定USB下位机读写

原文:C# 连蒙带骗不知所以然的搞定USB下位机读写

公司用了一台发卡机,usb接口,半双工,给了个dll,不支持线程操作,使得UI线程老卡。

懊恼了,想自己直接通过usb读写,各种百度,然后是无数的坑,最终搞定。

现将各种坑和我自己的某些猜想记录一下,也供各位参考。

一、常量定义

        private const short INVALID_HANDLE_VALUE = -1;
        private const uint GENERIC_READ = 0x80000000;
        private const uint GENERIC_WRITE = 0x40000000;
        private const uint FILE_SHARE_READ = 0x00000001;
        private const uint FILE_SHARE_WRITE = 0x00000002;
        private const uint CREATE_NEW = 1;
        private const uint CREATE_ALWAYS = 2;
        private const uint OPEN_EXISTING = 3;
        private const uint FILE_FLAG_OVERLAPPED = 0x40000000;
        private const uint FILE_ATTRIBUTE_NORMAL = 0x00000080; 

主要用于CreateFile时用。

二、结构、枚举、类定义

        private struct HID_ATTRIBUTES
        {
            public int Size;
            public ushort VendorID;
            public ushort ProductID;
            public ushort VersionNumber;
        }
        private struct SP_DEVICE_INTERFACE_DATA
        {
            public int cbSize;
            public Guid interfaceClassGuid;
            public int flags;
            public int reserved;
        }
        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
        private class SP_DEVINFO_DATA
        {
            public int cbSize = Marshal.SizeOf<SP_DEVINFO_DATA>();
            public Guid classGuid = Guid.Empty;
            public int devInst = 0;
            public int reserved = 0;
        }
        [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 2)]
        private struct SP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA
        {
            internal int cbSize;
            internal short devicePath;
        }
        private enum DIGCF
        {
            DIGCF_DEFAULT = 0x1,
            DIGCF_PRESENT = 0x2,
            DIGCF_ALLCLASSES = 0x4,
            DIGCF_PROFILE = 0x8,
            DIGCF_DEVICEINTERFACE = 0x10
        }
        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
        private struct HIDP_CAPS
        {
            /// <summary>
            /// Specifies a top-level collection‘s usage ID.
            /// </summary>
            public System.UInt16 Usage;
            /// <summary>
            /// Specifies the top-level collection‘s usage page.
            /// </summary>
            public System.UInt16 UsagePage;
            /// <summary>
            /// 输入报告的最大节数数量(如果使用报告ID,则包含报告ID的字节)
            /// Specifies the maximum size, in bytes, of all the input reports (including the report ID, if report IDs are used, which is prepended to the report data).
            /// </summary>
            public System.UInt16 InputReportByteLength;
            /// <summary>
            /// Specifies the maximum size, in bytes, of all the output reports (including the report ID, if report IDs are used, which is prepended to the report data).
            /// </summary>
            public System.UInt16 OutputReportByteLength;
            /// <summary>
            /// Specifies the maximum length, in bytes, of all the feature reports (including the report ID, if report IDs are used, which is prepended to the report data).
            /// </summary>
            public System.UInt16 FeatureReportByteLength;
            /// <summary>
            /// Reserved for internal system use.
            /// </summary>
            [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 17)]
            public System.UInt16[] Reserved;
            /// <summary>
            /// pecifies the number of HIDP_LINK_COLLECTION_NODE structures that are returned for this top-level collection by HidP_GetLinkCollectionNodes.
            /// </summary>
            public System.UInt16 NumberLinkCollectionNodes;
            /// <summary>
            /// Specifies the number of input HIDP_BUTTON_CAPS structures that HidP_GetButtonCaps returns.
            /// </summary>
            public System.UInt16 NumberInputButtonCaps;
            /// <summary>
            /// Specifies the number of input HIDP_VALUE_CAPS structures that HidP_GetValueCaps returns.
            /// </summary>
            public System.UInt16 NumberInputValueCaps;
            /// <summary>
            /// Specifies the number of data indices assigned to buttons and values in all input reports.
            /// </summary>
            public System.UInt16 NumberInputDataIndices;
            /// <summary>
            /// Specifies the number of output HIDP_BUTTON_CAPS structures that HidP_GetButtonCaps returns.
            /// </summary>
            public System.UInt16 NumberOutputButtonCaps;
            /// <summary>
            /// Specifies the number of output HIDP_VALUE_CAPS structures that HidP_GetValueCaps returns.
            /// </summary>
            public System.UInt16 NumberOutputValueCaps;
            /// <summary>
            /// Specifies the number of data indices assigned to buttons and values in all output reports.
            /// </summary>
            public System.UInt16 NumberOutputDataIndices;
            /// <summary>
            /// Specifies the total number of feature HIDP_BUTTONS_CAPS structures that HidP_GetButtonCaps returns.
            /// </summary>
            public System.UInt16 NumberFeatureButtonCaps;
            /// <summary>
            /// Specifies the total number of feature HIDP_VALUE_CAPS structures that HidP_GetValueCaps returns.
            /// </summary>
            public System.UInt16 NumberFeatureValueCaps;
            /// <summary>
            /// Specifies the number of data indices assigned to buttons and values in all feature reports.
            /// </summary>
            public System.UInt16 NumberFeatureDataIndices;
        }

都是从各种地方复制过来的。最后的结构注释从微软那里复制了英文,翻译了一句中文。因为这个坑最大。

三、Dll封装

        /// <summary>
        /// 过滤设备,获取需要的设备
        /// </summary>
        /// <param name="ClassGuid"></param>
        /// <param name="Enumerator"></param>
        /// <param name="HwndParent"></param>
        /// <param name="Flags"></param>
        /// <returns></returns>
        [DllImport("setupapi.dll", SetLastError = true)]
        private static extern IntPtr SetupDiGetClassDevs(ref Guid ClassGuid, uint Enumerator, IntPtr HwndParent, DIGCF Flags);
        /// <summary>
        /// 获取设备,true获取到
        /// </summary>
        /// <param name="hDevInfo"></param>
        /// <param name="devInfo"></param>
        /// <param name="interfaceClassGuid"></param>
        /// <param name="memberIndex"></param>
        /// <param name="deviceInterfaceData"></param>
        /// <returns></returns>
        [DllImport("setupapi.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
        private static extern Boolean SetupDiEnumDeviceInterfaces(IntPtr hDevInfo, IntPtr devInfo, ref Guid interfaceClassGuid, UInt32 memberIndex, ref SP_DEVICE_INTERFACE_DATA deviceInterfaceData);
        /// <summary>
        /// 获取接口的详细信息 必须调用两次 第1次返回长度 第2次获取数据
        /// </summary>
        /// <param name="deviceInfoSet"></param>
        /// <param name="deviceInterfaceData"></param>
        /// <param name="deviceInterfaceDetailData"></param>
        /// <param name="deviceInterfaceDetailDataSize"></param>
        /// <param name="requiredSize"></param>
        /// <param name="deviceInfoData"></param>
        /// <returns></returns>
        [DllImport("setupapi.dll", SetLastError = true, CharSet = CharSet.Auto)]
        private static extern bool SetupDiGetDeviceInterfaceDetail(IntPtr deviceInfoSet, ref SP_DEVICE_INTERFACE_DATA deviceInterfaceData, IntPtr deviceInterfaceDetailData, int deviceInterfaceDetailDataSize, ref int requiredSize, SP_DEVINFO_DATA deviceInfoData);
        /// <summary>
        /// 删除设备信息并释放内存
        /// </summary>
        /// <param name="HIDInfoSet"></param>
        /// <returns></returns>
        [DllImport("setupapi.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
        private static extern Boolean SetupDiDestroyDeviceInfoList(IntPtr HIDInfoSet);

        /// <summary>
        /// 获取设备文件
        /// </summary>
        /// <param name="lpFileName"></param>
        /// <param name="dwDesiredAccess">access mode</param>
        /// <param name="dwShareMode">share mode</param>
        /// <param name="lpSecurityAttributes">SD</param>
        /// <param name="dwCreationDisposition">how to create</param>
        /// <param name="dwFlagsAndAttributes">file attributes</param>
        /// <param name="hTemplateFile">handle to template file</param>
        /// <returns></returns>
        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        private static extern IntPtr CreateFile(string lpFileName, uint dwDesiredAccess, uint dwShareMode, uint lpSecurityAttributes, uint dwCreationDisposition, uint dwFlagsAndAttributes, uint hTemplateFile);
        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        [return: System.Runtime.InteropServices.MarshalAsAttribute(System.Runtime.InteropServices.UnmanagedType.Bool)]
        private static extern bool WriteFile(System.IntPtr hFile, byte[] lpBuffer, uint nNumberOfBytesToWrite, out uint lpNumberOfBytesWritten, IntPtr lpOverlapped);
        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        private static extern int CloseHandle(int hObject);

        /// <summary>
        /// 获得GUID
        /// </summary>
        /// <param name="HidGuid"></param>
        [DllImport("hid.dll")]
        private static extern void HidD_GetHidGuid(ref Guid HidGuid);
        [DllImport("hid.dll")]
        private static extern Boolean HidD_GetPreparsedData(IntPtr hidDeviceObject, out IntPtr PreparsedData);
        [DllImport("hid.dll")]
        private static extern uint HidP_GetCaps(IntPtr PreparsedData, out HIDP_CAPS Capabilities);
        [DllImport("hid.dll")]
        private static extern Boolean HidD_FreePreparsedData(IntPtr PreparsedData);
        [DllImport("hid.dll")]
        private static extern Boolean HidD_GetAttributes(IntPtr hidDevice, out HID_ATTRIBUTES attributes);

四、几个属性

        private int _InputBufferSize;
        private int _OutputBufferSize;
        private FileStream _UsbFileStream = null;

五、几个方法

Usb设备的读写跟磁盘文件的读写没区别,需要打开文件、读文件、写文件,最后关闭文件。

磁盘文件大家都清楚,比如“c:\data\hello.txt”就是个文件名,前面加“\\计算机A”则是其他计算机上的某文件名,Usb设备也有文件名,如我的设备的文件名就是“\\?\hid#vid_5131&pid_2007#7&252e9bc9&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}”。

哪弄来的?头大了吧,我也头大,什么鬼?百度了,未果,所以干脆不管了。先来一个列出全部Usb设备文件名的方法

(一)获取所有Usb设备文件名

        /// <summary>
        /// 获取所有Usb设备文件名
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static List<string> GetUsbFileNames()
        {
            List<string> items = new List<string>();

            //通过一个空的GUID来获取HID的全局GUID。
            Guid hidGuid = Guid.Empty;
            HidD_GetHidGuid(ref hidGuid);

            //通过获取到的HID全局GUID来获取包含所有HID接口信息集合的句柄。
            IntPtr hidInfoSet = SetupDiGetClassDevs(ref hidGuid, 0, IntPtr.Zero, DIGCF.DIGCF_PRESENT | DIGCF.DIGCF_DEVICEINTERFACE);

            //获取接口信息。
            if (hidInfoSet != IntPtr.Zero)
            {

                SP_DEVICE_INTERFACE_DATA interfaceInfo = new SP_DEVICE_INTERFACE_DATA();
                interfaceInfo.cbSize = Marshal.SizeOf(interfaceInfo);

                uint index = 0;
                //检测集合的每个接口
                while (SetupDiEnumDeviceInterfaces(hidInfoSet, IntPtr.Zero, ref hidGuid, index, ref interfaceInfo))
                {
                    int bufferSize = 0;
                    //获取接口详细信息;第一次读取错误,但可取得信息缓冲区的大小
                    SP_DEVINFO_DATA strtInterfaceData = new SP_DEVINFO_DATA();
                    var result = SetupDiGetDeviceInterfaceDetail(hidInfoSet, ref interfaceInfo, IntPtr.Zero, 0, ref bufferSize, null);
                    //第二次调用传递返回值,调用即可成功
                    IntPtr detailDataBuffer = Marshal.AllocHGlobal(bufferSize);
                    Marshal.StructureToPtr(
                        new SP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA
                        {
                            cbSize = Marshal.SizeOf(typeof(SP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA))
                        }, detailDataBuffer, false);

                    if (SetupDiGetDeviceInterfaceDetail(hidInfoSet, ref interfaceInfo, detailDataBuffer, bufferSize, ref bufferSize, null))// strtInterfaceData))
                    {
                        string devicePath = Marshal.PtrToStringAuto(IntPtr.Add(detailDataBuffer, 4));
                        items.Add(devicePath);
                    }
                    Marshal.FreeHGlobal(detailDataBuffer);
                    index++;
                }
            }
            //删除设备信息并释放内存
            SetupDiDestroyDeviceInfoList(hidInfoSet);
            return items;
        }

一般会返回好几个文件名,那哪个是你要的呢?方法有二:

1.先获取一次文件名列表,然后插拔或者禁用启用一次Usb设备,变化的那个就是

2.轮流写然后读一次文件名,获取到正确结果的就是

我采用2,然后User.config里面把他记下来。

要读写,首先要打开

(二)打开Usb设备

        /// <summary>
        /// 构造
        /// </summary>
        /// <param name="usbFileName">Usb Device Path</param>
        public UsbApi(string usbFileName)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(usbFileName))
                throw new Exception("文件名不能为空");

            var fileHandle = CreateFile(
                 usbFileName,
                 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,// | GENERIC_WRITE,//读写,或者一起
                 FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,//共享读写,或者一起
                 0,
                 OPEN_EXISTING,//必须已经存在
                 FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED,
                 0);
            if (fileHandle == IntPtr.Zero || (int)fileHandle == -1)
                throw new Exception("打开文件失败");

            HidD_GetAttributes(fileHandle, out var attributes);// null);// out var aa);
            HidD_GetPreparsedData(fileHandle, out var preparseData);
            HidP_GetCaps(preparseData, out var caps);
            HidD_FreePreparsedData(preparseData);
            _InputBufferSize = caps.InputReportByteLength;
            _OutputBufferSize = caps.OutputReportByteLength;

            _UsbFileStream = new FileStream(new SafeFileHandle(fileHandle, true), FileAccess.ReadWrite, System.Math.Max(caps.OutputReportByteLength, caps.InputReportByteLength), true);
        }

打开Usb设备我是在构找函数里面完成的,我的类名叫UsbApi。

(三)写

        /// <summary>
        /// 写数据
        /// </summary>
        /// <param name="array"></param>
        public void Write(byte[] data)
        {
            if (_UsbFileStream == null)
                throw new Exception("Usb设备没有初始化");
            if (data.Length > _OutputBufferSize)
                throw new Exception($"数据太长,超出缓冲区长度({_OutputBufferSize})");
            byte[] outBuffer = new byte[_OutputBufferSize];
            Array.Copy(data, 0, outBuffer, 1, data.Length);
            _UsbFileStream.Write(outBuffer, 0, _OutputBufferSize);
        }

(四)读

        /// <summary>
        /// 同步读
        /// </summary>
        /// <param name="array"></param>
        public byte[] Read()
        {

if (_UsbFileStream == null)
                 throw new Exception("Usb设备没有初始化");

            byte[] inBuffer = new byte[_InputBufferSize];
            _UsbFileStream.Read(inBuffer, 0, _InputBufferSize);
            return inBuffer;
        }

我的Usb设备是半双工的,并且数据只有64字节,所有用了同步读。

(五)关闭

        public void Close()
        {
            if (_UsbFileStream != null)
                _UsbFileStream.Close();
        }

六、最后

最后写了几行代码测试,巨坑:

1.CreateFile参数的坑

 var fileHandle = CreateFile(
                 usbFileName,
                 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,// | GENERIC_WRITE,//读写,或者一起
                 FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,//共享读写,或者一起
                 0,
                 OPEN_EXISTING,//必须已经存在
                 FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED,
                 0);这些参数是针对我的Usb设备,各种调整后达到了能读写、能异步。

2.FileStream参数的坑

_UsbFileStream = new FileStream(new SafeFileHandle(fileHandle, true), FileAccess.ReadWrite, System.Math.Max(caps.OutputReportByteLength, caps.InputReportByteLength), true);

缓冲区大小最终采用 System.Math.Max(caps.OutputReportByteLength, caps.InputReportByteLength)

太小读写错误,大点似乎没关系

3.Write的巨坑

public void Write(byte[] data)这个data长度必须与缓冲区大写一样,而且数据要从data[1]开始写,如你要写“AB”,var data=new byte[]{0,(byte)‘A‘,(byte)‘B‘};
事后发现HIDP_CAPS里面的某个值可能告诉我了。

趟了这些坑后,搞定了,能用线程了^-^,发文纪念。

原文地址:https://www.cnblogs.com/lonelyxmas/p/9157794.html

时间: 2024-11-09 10:30:30

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Linux学习路线图 运维学习需要分为四个阶段: ①linux初级入门 ②linux中级进阶 ③linux高级提升 ④资深方向细化. 第一阶段:初级入门 Linux基础知识.基本命令(起源.组成.常用命令如cp.ls.file.mkdir等常见操作命令)Linux用户及权限基础Linux系统进程管理进阶Linux高效文本.文件处理命令(vim.grep.sed.awk.find等命令)第二阶段:中级进阶(基础运维) 中级进阶需要在充分了解linux原理和基础知识之后,对上层的应用和服务进行深入学

我们分手了

这篇纪实之所以会出现在这里,可想而知,我是一名苦逼的程序员,如今不仅工作是苦逼的,人生也变得苦逼起来(汗颜啊...)    分手的经过 昨天晚上差不多这个时候,收到一条微信,内容是这样的: "*****(我的小名),我仔细想了一下,我们分手吧!" 你们猜的没错,女朋友发来的,不,现在应称前女友了(此时的心情就是一万个***在心里飘过...) 看到这条微信的时候,我正好跑步回来冲个了冷水澡,尽管刚冲完冷水澡但还是感觉瞬间就蒙了,不知所以然啊,万万没想到一件小事确酿成如此恶果.事情的原因是

《未来简史》十、无用阶级和神人,将带来难以想见的不平等社会

前情回顾 上期我们说了科技的浪潮将彻底颠覆现代统治世界的人文主义的根基.我们是从三个方面来探讨的. 首先,人文主义所崇尚的个人自由意志只不过是被欲望驱使的大脑中的运算结果罢了,而且就连我们的欲望也只不过就是大脑中某种放电模式而已.现在我们可以利用科学手段预测甚至是控制人类的行为,并且被控制的人主观上根本就感觉不到是被强迫.  其次,我们原本以为自己是一个不可分割的自我,我们大脑中只有一个声音来代表这个真正的自我.不过现代生命科学已经非常确定的告诉我们,其实我们自己的每一种情绪都是一个声音,他们在

洛谷八月月赛Round1凄惨记

个人背景: 上午9:30放学,然后因为学校举办读书工程跟同学去书城选书,中午回来开始打比赛,下午又回老家,中间抽出一点时间调代码,回家已经8:50了 也许是7月月赛时“连蒙带骗”AK的太幸运然而因同学的id评测过判代码雷同扣100分后while(true) rp--;本次是一个凄惨..... 我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了 我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了我太弱了 我太弱了我

用windbg+sos找出程序中谁占用内存过高,谁占用CPU过高(转载)

原文地址: http://www.cnblogs.com/Lawson/archive/2011/01/23/1942692.html 很早看到windbg+sos方面的知识,一直没仔细学习,也许因为自己做的系统还不够复杂,也没线上真实环境查看的权限,一直没学习这方面的知识,最近几天仔细找了这方面的资料,自己也写了个可能造成高CPU高内存的测试web页面,发现确实不错,即使一个生手,也可以用工具连蒙带骗的猜出哪里出了问题,当然对一些命令和内部标示更熟悉了后,可以更好的找出问题所在,非常值得学习.

关于8月31日维基解密被攻击的观察与分析

十几天前,维基解密遭受了一次攻击,导致很多访问者看到了"OurMine"的声明,他们声称已经获取了维基解密服务器的控制权.这次攻击之后,很多人(包括维基解密的粉丝及其死对头)在没有基础知识与技术功底,且未查明事件真相的情况下,发表了很多观点.所以在这里,作者从技术性的观察角度,来陈述一些事实. 猜测 第一:有些人看到的东西显然不是维基解密的网站,很多人拿出了这样或者那样的截图,然后便有人推测:维基解密的服务器被入侵,入侵者修改了其内容.这是一个十分大胆的推测:因为从用户浏览器到网页显示