Android AOA协议Android端 流程总结

源文: http://www.codes51.com/article/detail_4282884_1.html

上篇文章中我们了解了嵌入式设备端将Android手机设置为accessory模式的流程以及嵌入式设备端接收和发送数据的流程，本文将对应介绍Android端accessory模式被激活的过程，以及接下来如何与嵌入式设备端进行通信。本文的源码下载地址：https://git.oschina.net/vonchenchen/aoa_android.git

实现

USBConnStatusManager 底层启动accessory模式

Android系统api通过UsbManager类管理usb相关，这里我们关注一下与accessory模式相关的内容。 
当设备端启动android的accessory模式时，系统将会发送一条广播，设备拔出时也会发送一条广播，同时还有一条申请usb使用权限的广播。所以，要做的第一步就是动态注册这些广播，并编写一个广播接收者来处理对应的事件。这里对于的方法我们封装到了USBConnStatusManager类中，用来管理accessory相关连接。

IntentFilter filter = new IntentFilter();
        //接收权限信息filter.addAction(ACTION_USB_PERMISSION);
        //接收accessory连接事件filter.addAction(UsbManager.ACTION_USB_ACCESSORY_ATTACHED);
        //接收accessory断开事件filter.addAction(UsbManager.ACTION_USB_ACCESSORY_DETACHED);
        getContext().registerReceiver(mUsbReceiver, filter);

下面是对应的广播接收者，这里其实只需要监听两个广播，一个是获取usb权限，一旦这个广播发出我们就可以认为设备现在正在启动手机的accessory模式，第一次连接时手机会弹出对话框，让我们选择是否运行usb权限，另外一个就是需要在usb断开时做出反应，告诉设备连接已经断开了。下面是处理广播事件的过程：

mUsbReceiver =new BroadcastReceiver() {

            @Override
            publicvoid onReceive(Context context, Intent intent) {
                String action = intent.getAction();

                Log.i(TAG, "receive usb connect broadcast:"+ action);

                if (ACTION_USB_PERMISSION.equals(action)) {
                    synchronized (this) {
                        //UsbAccessory accessory = UsbManager.getAccessory(intent);
                        UsbAccessory accessory = (UsbAccessory) intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_ACCESSORY);

                        //获取accessory句柄成功if (intent.getBooleanExtra(UsbManager.EXTRA_PERMISSION_GRANTED, false)) {
                            Log.d(TAG, "prepare to open usb stream");

                            sCurStatus = STATUS_CONN_OK;
                            mUsbAccessory = accessory;

                            if (mOnUSBConnStatusChanged !=null) {
                                mOnUSBConnStatusChanged.onUSBConnect(accessory);
                            }

                        } else {
                            Log.d(TAG, "permission denied for accessory "+ accessory);

                            sCurStatus = STATUS_CONN_ERR;
                            mUsbAccessory =null;

                            if (mOnUSBConnStatusChanged !=null) {
                                mOnUSBConnStatusChanged.onUSBConnectFailed(accessory);
                            }
                        }
                    }
                } elseif (UsbManager.ACTION_USB_ACCESSORY_DETACHED.equals(action)) {
                    UsbAccessory accessory = (UsbAccessory) intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_ACCESSORY);
                    //if (accessory != null && accessory.equals(mAccessory)) {//检测到usb断开Log.d(TAG, "USB_ACCESSORY_DETACHED "+ accessory);

                        sCurStatus = STATUS_DISCONN;
                        mUsbAccessory =null;
                        //closeAccessory();//synchronized (USBConnStatusManager.class) {if (mOnUSBConnStatusChanged !=null) {
                                mOnUSBConnStatusChanged.onUSBDisconnect(accessory);
                            }
                        //}//}
                }
            }
        };

这里拿到accessory的引用以后就可以用这个引用获取usb的读写流，然后将accessory交给外部接口，由外部类处理数据的具体读写内容。如果接收到设备拔出广播，则手动释放引用，更新连接状态。 
另外，如果设备已经插入并且处于accessory模式，广播接受者并不会调用，这时可以同步开启设备。可以检查mUsbManager.getAccessoryList()，如果有accessory设备则可以直接获取设备引用。由于一般手机都只有一个U口，此处默认只要有一个accessory连接就是我们的设备。下面代码用于同步开启已经存在的于accessory表中的设备：

publicvoidcheckUSBDevice() {

        UsbAccessory[] accessories = mUsbManager.getAccessoryList();

        if(accessories == null){
            Log.i(TAG, "accessories list is null");
            return;
        }

        Log.i(TAG, "accessories length "+accessories.length);

        UsbAccessory accessory = (accessories == null ? null : accessories[0]);
        if (accessory != null) {
            if (mUsbManager.hasPermission(accessory)) {

                sCurStatus = STATUS_CONN_OK;
                mUsbAccessory = accessory;

                //synchronized (USBConnStatusManager.class) {if (mOnUSBConnStatusChanged != null) {
                        mOnUSBConnStatusChanged.onUSBConnect(accessory);
                    }
                //}
            } else {
                //synchronized (mUsbReceiver) {if (!mPermissionRequestPending) {
                        mUsbManager.requestPermission(accessory, mPermissionIntent);
                        mPermissionRequestPending = true;
                    }
                //}            }
        }
    }

USBHelper 具体操作usb的开关和读写等功能

USBHelper类具体操作usb的功能，这个类中持有USBConnStatusManager的单例对象，有了USBConnStatusManager就可以拿到accessroy，通过USBConnStatusManager获取到读写流，这个类就是在外层调用USBConnStatusManager方法，对usb进行操作。

openAsync

这个方法用来开启usb，首先注册广播接收者回调，用来检测usb插拔信息，注册完毕后检查当前系统中存在的accessory设备，如果已经连接了accessroy设备，则直接获取其accessroy的引用，通过这个引用获取读写流，者就是usb的打开过程。

/**
     * accessory模式打开android的 usb设备
     * 如果当前列表有处于accessory模式的句柄则直接打开
     * 如果当前没有则回监听usb插拔，监听到对应事件后检查系统列表
     * @param onUSBConnStatusChanged
     */@OverridepublicvoidopenAsync(final OnUSBConnStatusChanged onUSBConnStatusChanged) {

        mReciveBuffer = newbyte[RECIVE_BUF_SIZE];

        //注册USB连接状态监听
        mUSBConnStatusManager.registOnUSBConnStatusChangedListener(new OnUSBConnStatusChanged() {
            @OverridepublicvoidonUSBConnect(UsbAccessory accessory) {

                openAccessory(accessory);
                if (onUSBConnStatusChanged != null) {
                    onUSBConnStatusChanged.onUSBConnect(accessory);
                }
            }

            @OverridepublicvoidonUSBConnectFailed(UsbAccessory accessory) {

                closeAccessory();
                if (onUSBConnStatusChanged != null) {
                    onUSBConnStatusChanged.onUSBConnectFailed(accessory);
                }
            }

            @OverridepublicvoidonUSBDisconnect(UsbAccessory accessory) {

                closeAccessory();
                if (onUSBConnStatusChanged != null) {
                    onUSBConnStatusChanged.onUSBDisconnect(accessory);
                }
            }
        });

        //检查usb列表 查看是否已经连接accessory设备
        mUSBConnStatusManager.checkUSBDevice();
    }

        /**
     * 通过accessory句柄拿到usb设备的输入输出流
     * @param accessory
     */privatevoidopenAccessory(UsbAccessory accessory) {

        mFileDescriptor = mUsbManager.openAccessory(accessory);

        if (mFileDescriptor != null) {
            mAccessory = accessory;
            FileDescriptor fd = mFileDescriptor.getFileDescriptor();

            //usb读写流
            mInputStream = new FileInputStream(fd);
            mOutputStream = new FileOutputStream(fd);

            if (mOnDataTranPrepared != null) {
                Log.d(TAG, "accessory opened DataTranPrepared");
                mOnDataTranPrepared.onDataTranPrepared(mInputStream, mOutputStream);
            }

            Log.d(TAG, "accessory opened");
        } else {
            Log.d(TAG, "accessory open fail");
        }
    }

另外这个类还提供了usb数据读写和关闭设备等方法，大家可以参考项目源码。

SimpleTcpWrapper 封装上层通信协议

打通底层数据通道，下面就是封装我们自己协议了，在项目中使用tcp头简单封装了一个协议，可以实现三次握手，数据包通过序列号校验以及根据不同端口分发数据的功能。本章只讨论Android设备底层通信的实现，所以删除了协议部分，只是将usb发送过来的数据原样发送回去。

SimpleTcpWrapper中创建一个USBHelper对象用来管理usb数据通信，调用openAsync异步打开数据。一旦数据连接成功，我们就是开启一个数据接收线程，读取这个accessory的inputstream，一旦收到数据就将数据写入accessory的outputstrem中。