鸿蒙开发（NEXT/API 12）【硬件（外设扩展驱动客户端开发）】驱动开发服务

Driver Development Kit（驱动开发套件）为外设驱动开发者提供高效、安全、丰富的外设扩展驱动开发解决方案C-API，支持外设驱动开发者为消费者带来外设即插即用的极致体验。

1. 支持开发者开发外设配件的高阶功能，满足消费者高阶使用场景诉求。
2. 扩展驱动框架支持外设扩展驱动生命周期管理，面向扩展设备应用提供扩展外设查询绑定能力接口。

使用场景

支持开发者高效、安全开发专业外设或外设扩展增强能力：

1. 面向专业专用办公外设驱动开发场景。

   例如：银行柜台、企业办公、医疗检测等领域专业专用外设，如：高拍仪、身份证扫描仪、指纹识别仪、血氧血糖监测设备。

2. 面向非标外设扩展增强能力开放场景。

   例如：厂商私有非标HID外设增强能力开放场景，如：手写板快捷键定制、压感/绘图区域设置、扩展增强能力设置、鼠标灯光效果设置、鼠标扩展按键定制、DPI及X/Y轴等高阶能力设置。

框架原理

HDF扩展驱动框架为外设扩展驱动开发，提供稳定统一的外设驱动开发接口，支撑用户态外设扩展驱动开发者基于DDK能力开发用户态外设扩展驱动。

扩展外设管理服务作为用户态扩展外设管理的核心服务，实现对扩展外设和外设扩展驱动的生命周期管理，同时面向扩展设备应用开发提供标准ArkTS API接口，支持扩展外设查询、绑定及解绑能力接口。

图1 扩展外设驱动原理图

模块功能

• 扩展外设应用：查询驱动并绑定驱动，自定义驱动与设备之间的通信方式以及数据处理方式等，即[外设扩展驱动客户端] 。
• 外设扩展驱动（应用）：基于DDK能力开发的专业专用外设扩展驱动或外设扩展增强驱动，即[外设扩展驱动服务端] 。
• 扩展外设管理服务（Driver Extension SA）：扩展设备管理，驱动包全生命周期管理等。
• AMS ：用于拉起和关闭扩展驱动能力DriverExtensionAbility。

流程说明

用户插入外设时，外设与驱动的匹配流程如图2所示。

图2 扩展外设及外设扩展驱动匹配时序图

用户使用扩展外设应用时，扩展外设驱动客户端与外设扩展驱动的绑定流程如图3所示。

图3 外设扩展驱动客户端与外设扩展驱动绑定时序图

外设扩展驱动客户端开发指导

场景介绍

扩展外设主要是指通过物理接口连入主设备的配件设备，如手写板、打印机和扫描仪等。应用通过扩展外设管理能力可以查询绑定扩展外设，从而使用扩展外设驱动提供的定制能力来使用扩展外设，如打印机的配套软件。

扩展外设管理能力支持所有可移植HarmonyOS系统的设备使用。

环境搭建

开发工具及配置

DevEco Studio是驱动开发工具，进行驱动开发必备条件之一，我们可以使用该工具进行开发、调试、打包等操作。

请[下载安装] 该工具，并参考[DevEco Studio使用指南] 中的[创建工程及运行] 进行基本的操作验证，保证DevEco Studio可正常运行。

SDK版本配置

扩展外设管理提供的ArkTs接口，所需SDK版本为API10及以上版本才可使用。

HDC配置

HDC（HarmonyOS Device Connector）是为开发人员提供的用于调试的命令行工具，通过该工具可以在Windows/Linux/Mac系统上与真实设备或者模拟器进行交互 。

注意： “配置环境变量hdc_server_port”和“全局环境变量”为必须操作。

开发设备

• 当前开发调试及验证，以RK3568作为开发设备进行说明。关于RK3568的编译、烧录操作等方法 。
• 开发客户端和驱动时，需要一个外接USB设备进行调试，当前仅支持USB总线的外接设备。
• 需要知道外接USB设备的ProductId和VendorId，用于定义驱动以及IPC通信。

接口说明

扩展外设管理基本能力如下 。

表1 扩展外设管理基本能力接口

开发步骤

应用可通过查询绑定扩展外设，从而使用扩展外设的定制驱动能力。

开发示例如下（仅供参考）：为开发者提供的示例代码为同时开发客户端和服务端的Demo，并实现IPC通信。

1. 创建新工程 ，创建一个HarmonyOS工程。

   注意：

   开发驱动客户端，请选择Empty Ability模板。

   开发驱动服务端，请选择Native C++模板。

   同时开发驱动客户端和服务端，请选择Native C++模板。

2. 在文件中导入相关Kit，并声明想要绑定的USB设备的productId、vendorId以及与驱动通信的Code。

   说明：

   以下示例代码均写在entry/src/main/ets/pages/Index.ets文件中。

import { hilog } from '@kit.PerformanceAnalysisKit';
import { deviceManager } from '@kit.DriverDevelopmentKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
import { rpc } from '@kit.IPCKit';

const REQUEST_CODE: number = 99; // 自定义通信Code，此处仅供参考
const productId: number = 4258;  // 请声明连接的USB设备的productId
const vendorId: number = 4817;   // 请声明连接的USB设备的vendorId

1. 定义message变量和远程对象变量，后续与驱动通信使用。

   说明：

   第3步开始，以下接口均在struct Index{}中定义。

@State message: string = 'Hello';
private remote: rpc.IRemoteObject | null = null;

1. 定义查询设备接口，通过queryDevices获取目标设备ID。

private async queryTargetDeviceId(): Promise<number> {
try {
  const devices: Array<deviceManager.Device> = deviceManager.queryDevices(deviceManager.BusType.USB);
  const index = devices.findIndex((item: deviceManager.Device) => {
    let usbDevice = item as deviceManager.USBDevice;
    // 如果不知道设备productId和vendorId，可以通过该日志查看连接的usb设备的相关信息
    hilog.info(0, 'testTag', `usbDevice.productId = ${usbDevice.productId}, usbDevice.vendorId = ${usbDevice.vendorId}`);
    return usbDevice.productId === productId && usbDevice.vendorId === vendorId;
  });
  if (index < 0) {
    hilog.error(0, 'testTag', 'can not find device');
    return -1;
  }
  return devices[index].deviceId;
} catch (error) {
  hilog.error(0, 'testTag', `queryDevice failed, err: ${JSON.stringify(error)}`);
}
return -1;
}

1. 定义获取对应驱动远程对象的接口，通过bindDeviceDriver获取远程对象。

private async getDriverRemote(deviceId: number): Promise<rpc.IRemoteObject | null> {
try {
  let remoteDeviceDriver: deviceManager.RemoteDeviceDriver = await deviceManager.bindDeviceDriver(deviceId,
    (err: BusinessError, id: number) => {
    hilog.info(0, 'testTag', `device[${id}] id disconnect, err: ${JSON.stringify(err)}}`);
  });
  return remoteDeviceDriver.remote;
} catch (error) {
  hilog.error(0, 'testTag', `bindDeviceDriver failed, err: ${JSON.stringify(error)}`);
}
  return null;
}

1. 定义与远程对象通信接口，通过sendMessageRequest与远程对象进行IPC通信。

private async communicateWithRemote(): Promise<void> {
  const deviceId: number = await this.queryTargetDeviceId();
  if (deviceId < 0) {
    hilog.error(0, 'testTag', 'can not find target device');
    return;
  }
  this.remote = await this.getDriverRemote(deviceId);
  if (this.remote === null) {
    hilog.error(0, 'testTag', `getDriverRemote failed`);
    return;
  }

  let option = new rpc.MessageOption();
  let data = new rpc.MessageSequence();
  let reply = new rpc.MessageSequence();

  // 向驱动发送信息"Hello"
  data.writeString(this.message); 

  try {
    await this.remote.sendMessageRequest(REQUEST_CODE, data, reply, option);
    // 获取驱动返回信息"Hello world"
    this.message = reply.readString();
    hilog.info(0, 'testTag', `sendMessageRequest, message: ${this.message}}`);
  } catch (error) {
    hilog.error(0, 'testTag', `sendMessageRequest failed, err: ${JSON.stringify(error)}`);
  }
}

1. 渲染UI界面。

build() {
  Row() {
    Column() {
      Text(this.message) // 显示"Hello"
        .fontSize(60)
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
        .onClick(() => { // 点击"Hello"，与远程对象通信，显示"Hello World"
          this.communicateWithRemote();
        })
    }
    .width('100%')
  }
  .height('100%')
}

1. 接下来进行对应驱动的示例代码开发。

应用签名

注意： 先配置权限，再自动签名。

应用需要配置签名文件才能在设备上运行，并且扩展外设管理客户端开发，需要配置扩展外设的权限：ohos.permission.ACCESS_EXTENSIONAL_DEVICE_DRIVER。

最后呢

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总结

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