【沧海拾昧】使用LibUsbDotNet进行Windows/Ubuntu跨平台串口管理

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沧海茫茫千钟粟，且拾吾昧一微尘

——《沧海拾昧集》@CuPhoenix

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【阅前敬告】 沧海拾昧集仅做个人学习笔记之用，所述内容不专业不严谨不成体系 【如有问题必是本集记录有谬，切勿深究】

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前言

  在使用 .Net 的跨平台框架（如 Avalonia）进行 Windows / Ubuntu 系统的软件开发时，有时需要针对串口设备进行读取与管理。使用各平台的原生方法进行条件编译过于繁琐，因此可以引入 LibUsbDotNet 库实现这一功能。 LibUsbDotNet 库是跨平台 USB 用户模式库 libusb 的 .NET 版本。

  本文记录了使用 LibUsbDotNet 在 Windows / Ubuntu 平台下读取串口的方法和使用过程中可能存在的问题。

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一、测试环境准备

  为演示使用 LibUsbDotNet 在 Windows / Ubuntu 平台下读取串口的方法，本例的实现功能与准备如下：

实现功能：

• 使用 LibUsbDotNet 库读取设备所接入的 USB 设备列表，显示设备的Vid、Pid，并判断 Vid = 0x1a86 的设备是否连接。

软件版本：

• Windows 11 家庭中文版；
• Ubuntu 22.04；
• LibUsbDotNet v2.2.75（通过 NuGet 包管理器下载）；
• System.IO.Ports v9.0.8（通过 NuGet 包管理器下载）；
• Filter Wizard（Windows 平台需要额外安装，点击下载）；
• libusb-v1.0（Ubuntu 平台需额外安装，点击下载）；

硬件说明：

• 用于测试的 USB 设备是 CH340，Vid = 0x1a86；
• Ubuntu 系统安装在 Jetson Orin Nx（ARM64）;

二、测试例程

  使用如下代码进行测试：

private void GetSerialPorts()
{label1.Text = "";try{//	显示所有串口设备UsbRegDeviceList allDev = UsbDevice.AllDevices;foreach (UsbRegistry usbRegistry in allDev){label1.Text += $"{usbRegistry.Vid:X4}:{usbRegistry.Pid}, {usbRegistry.FullName}\n";}//  查找 Vid = 0x1a86, Pid = 0x7523 的设备//UsbDeviceFinder finder = new UsbDeviceFinder(0x1a86,0x7523);//using (UsbDevice device = UsbDevice.OpenUsbDevice(finder))//{//    if (device == null)//    {//        label1.Text += "No found.\n";//    }//    else {//        label1.Text += "Found.\n";//    }//}}catch(Exception ex){label1.Text += $"{ex.Message}\n";}label1.Text += "end.\n";
}

说明：

• label1 仅用作结果显示使用，可以根据实际情况进行替换；

三、Windows 平台设置

问题： 直接运行该程序，会报错找不到 “libusb-1.0.dll”。

• 不推荐的解决方案：一些解决方案指出应该分别下载该 .dll 文件的 32 位与 64 位版本并复制到 C:\Windows\System 和 C:\Windows\SysWOW64 目录下，并在代码中设置：

UsbDevice.ForceLibUsbWinBack = true;

新问题： 这样做可能引发新的报错，使用了错误的 .dll 导致不匹配或溢出。

• 推荐的解决方案：安装 Filter Wizard（点击下载），使用 Filter Wizard 安装串口设备。

进入 Filter Wizard，选择 Install a device filter，然后 Next

根据需求选择对应的USB设备，然后选择 Install

• 在 Windows 平台下即可正确识别到对应串口设备。

识别到 CH340 设备

四、Ubuntu 平台设置

1、libusb 安装

问题： libusb-1.0 未安装.

• 解决方案：安装 libusb-1.0，点击进入 官方网站（http://libusb.info），或 点击下载 v1.0.29 版本。
  • 将压缩包解压，然后在解压后得到的文件夹 libusb-1.0.29 内打开终端，依次执行 ./configure 、make 、sudo make install 指令进行安装。
  • 安装完成后，可以通过 dpkg -l | grep libusb-1.0 指令确认是否安装成功。

2、libusb-1.0 library not found

问题： 找不到 libusb-1.0 library.

• libusb-1.0 library not found.this is often an indication that libsub was installed to ‘/usr/local/lib’ adn mono.net is not looking for it there,to resolve this,add the path ‘/usr/local/lib’to’/ect/Id.so.conf’and run ‘Idconfig’ as root

• 安装后运行例程代码，可能会抛出 libusb-1.0 library not found 异常，这是因为 libusb 的安装路径 /usr/local/lib 不在 Mono 系统默认的动态链接库搜索路径中。
• 解决方案：按所抛出异常中的提示，使用指令 sudo gedit /ect/ld.so.conf 打开 /ect/ld.so.conf 文件进行编辑，在文件中增加一行：

include /usr/local/lib

修改 /ect/ld.so.conf 文件

• 再次运行例程，即可成功获得所设备所连接的串口设备了。

识别到 CH340 设备

3、不具备串口访问权限

问题： 用户所在用户组不具有串口访问权限.

• 解决方案：使用 sudo gpasswd -- add <username> dialout 指令，将当前用户（将指令中的 <username> 替换为当前用户的用户名）加入 dialout 用户组，然后重启设备，即可正常打开串口进行读写。

 

敬谢诸君。

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