WebUSB API与串行API

Question

WebUSB和Web串行API都可以用来与连接到计算机上的设备进行通信，设备可以通过网络浏览器的USB插头进行通信。

我对用硬件/微控制器编程完全陌生(以前只有网络开发)，但我已经广泛地尝试去找出一个设备是否可以被这两个API-中的哪一个读取。大写串行总线毕竟是串行的，不是吗？！因此，我的问题如下：

• 如何确定与USB插头连接的设备是否与Serial或WebUSB API兼容？
• 这取决于我电脑上的驱动程序吗？这与USB (我在研究中经常遇到的)和驱动这件事有关吗？
• 同一设备能否与一台计算机上的WebUSB兼容，而在另一台计算机上兼容串行API？例如，取决于可用的驱动程序还是主机操作系统？
• 如果我使用了另一个编程环境，例如使用C编写本机程序，那么我可以选择使用“串行方式”或USB协议与特定设备自由通信吗？

如果它能启发前面的问题，下面是我探索USB的故事：

我有来自同一制造商的两种不同类型的设备(两种设备都用于读取用于赛跑计时的电子标签)，在Chrome浏览器中，一种出现在Serial的弹出窗口中，另一种出现在为两个API实现基本功能时出现在弹出的WebUSB中。在串行API中，我可以通过流API发送和接收字节与之通信，但我需要通过大量传输来通信的WebUSB。在Serial传输中，我似乎从未丢失过数据，但在WebUSB中的批量传输中，如果拉得不够快，我似乎会丢失数据(也就是说，在再次提取之前对已经提取的数据进行大量处理)。因此，它们在我看来都是相当“连续”的，这让我感到困扰的是，我不能同时使用SerialAPI (而且我也不明白为什么)，这似乎更可靠，并且使用了方便的Streams。

我在OSX上(10.14.6)。

当我对这两个设备执行ioreg -l -p IOUSB时，结果是：

• 串行API兼容设备：

    +-o USB <-> Serial@14200000  <class AppleUSBDevice, id 0x10000d0b3, registered, matched, active, busy 0 (10 ms), retain 28>
        {
          "sessionID" = 210143274448224
          "iManufacturer" = 1
          "bNumConfigurations" = 1
          "idProduct" = 24577
          "bcdDevice" = 1024
          "Bus Power Available" = 250
          "USB Address" = 30
          "bMaxPacketSize0" = 8
          "iProduct" = 2
          "iSerialNumber" = 0
          "bDeviceClass" = 0
          "Built-In" = No
          "locationID" = 337641472
          "bDeviceSubClass" = 0
          "bcdUSB" = 272
          "USB Product Name" = "USB <-> Serial"
          "PortNum" = 1
          "non-removable" = "no"
          "IOCFPlugInTypes" = {"9dc7b780-9ec0-11d4-a54f-000a27052861"="IOUSBFamily.kext/Contents/PlugIns/IOUSBLib.bundle"}
          "bDeviceProtocol" = 0
          "IOUserClientClass" = "IOUSBDeviceUserClientV2"
          "IOPowerManagement" = {"DevicePowerState"=0,"CurrentPowerState"=4,"CapabilityFlags"=32768,"MaxPowerState"=4,"DriverPowerState"=4}
          "IOBusyInterest" = "IOCommand is not serializable"
          "Device Speed" = 1
          "USB Vendor Name" = "FTDI"
          "idVendor" = 1027
          "kUSBCurrentConfiguration" = 1
          "IOGeneralInterest" = "IOCommand is not serializable"
          "IOClassNameOverride" = "IOUSBDevice"
        }

• WebUSB兼容设备：

    +-o Emit eScan@14200000  <class AppleUSBDevice, id 0x10000d0d8, registered, matched, active, busy 0 (10 ms), retain 23>
        {
          "sessionID" = 210198267509902
          "iManufacturer" = 1
          "bNumConfigurations" = 1
          "idProduct" = 768
          "bcdDevice" = 274
          "Bus Power Available" = 250
          "USB Address" = 31
          "bMaxPacketSize0" = 8
          "iProduct" = 2
          "iSerialNumber" = 3
          "bDeviceClass" = 2
          "Built-In" = No
          "locationID" = 337641472
          "bDeviceSubClass" = 0
          "bcdUSB" = 512
          "USB Product Name" = "Emit eScan"
          "PortNum" = 2
          "non-removable" = "no"
          "IOCFPlugInTypes" = {"9dc7b780-9ec0-11d4-a54f-000a27052861"="IOUSBFamily.kext/Contents/PlugIns/IOUSBLib.bundle"}
          "bDeviceProtocol" = 0
          "IOUserClientClass" = "IOUSBDeviceUserClientV2"
          "IOPowerManagement" = {"DevicePowerState"=0,"CurrentPowerState"=4,"CapabilityFlags"=32768,"MaxPowerState"=4,"DriverPowerState"=4}
          "IOBusyInterest" = "IOCommand is not serializable"
          "Device Speed" = 1
          "USB Vendor Name" = "EMIT AS"
          "idVendor" = 8263
          "kUSBCurrentConfiguration" = 1
          "IOGeneralInterest" = "IOCommand is not serializable"
          "USB Serial Number" = "0969395112001500"
          "IOClassNameOverride" = "IOUSBDevice"
        }

Answer 1

如何确定与USB插头连接的设备是否与Serial或WebUSB API兼容？

这取决于驱动程序和使用的设备。一些设备通过USB进行通信，而其他设备则使用USB之上的串行协议。

在MacOS上，如果没有为设备安装驱动程序(即内核/驱动程序扩展)，将使用默认的USB驱动程序，您可以使用WebUSB (但不是WebUSB)访问它。如果设备在USB上使用串行协议，您可以编写自己的用户空间串行驱动程序。

在Windows上，如果设备没有指定特定的Microsoft OS描述符，则默认USB驱动程序将不会加载，因此在大多数情况下，您必须安装驱动程序才能与设备通信。

这取决于我电脑上的驱动程序吗？这与USB (我在研究中经常遇到的)和驱动这件事有关吗？

是的，CDC-ACM是一种驾驶方式。还有其他各种USB -串行芯片(例如FTDI，多产，SiLabs，TI)，每个都有自己的USB串行驱动程序。

您也有一些设备使用，在这些设备中，您需要使用WebHID API来与它们交谈。

同一设备能否与一台计算机上的WebUSB兼容，而在另一台计算机上兼容串行API？例如，取决于可用的驱动程序还是主机操作系统？

是的，完全正确。如果你知道你的目标设备有一个特定的芯片，例如多产的PL2303，你可以首先尝试通过网络串行连接到它。如果失败，您可以返回到WebUSB并使用运行在WebUSB之上的用户空间串行驱动程序连接到它。

如果我使用了另一个编程环境，例如使用C编写本机程序，那么我可以选择使用“串行方式”或USB协议与特定设备自由通信吗？

不怎么有意思。您的本机程序也将取决于所安装的驱动程序。不同的是，用于安装本机程序的安装程序也可以安装必要的驱动程序。