libusb交叉编译

在嵌入式系统开发中，与USB设备的交互是一个常见的需求。libusb是一个开源的、跨平台的库，它为用户空间应用程序提供了访问USB设备的便捷方式。无论是在Windows、macOS还是Linux上，libusb都能帮助开发者轻松地枚举、配置和与USB设备通信。对于嵌入式开发者来说，libusb的跨平台特性和灵活性使其成为一个不可或缺的工具。

本文将详细介绍libusb的功能、交叉编译的安装步骤以及在交叉编译过程中需要注意的事项。通过本教程，您将能够成功地在主机上交叉编译libusb，并将其部署到目标设备上。

libusb简介

libusb是一个C语言库，旨在为开发者提供一种统一的方式来访问USB设备，而无需深入了解底层操作系统的USB栈。它的主要功能包括：

• USB设备枚举：发现和列出系统中连接的USB设备。
• 设备打开和关闭：管理USB设备的连接和断开。
• 配置和接口管理：控制USB设备的配置和接口设置。
• USB传输：支持控制传输、中断传输、批量传输和等时传输等多种USB通信方式。

libusb的设计目标是跨平台兼容性，这意味着您编写的代码可以在多种操作系统上运行，只需进行少量的修改。此外，libusb还支持热插拔事件通知，允许应用程序在USB设备插入或拔出时收到通知。
在嵌入式系统中，libusb常用于与各种USB外设（如传感器、通信模块、存储设备等）进行交互。通过交叉编译libusb，开发者可以在主机上编译库文件，然后将其部署到目标设备上，从而在资源受限的嵌入式平台上实现USB通信功能。

安装libusb

要使用libusb，您可以选择从源代码编译或使用包管理器安装。对于交叉编译，推荐从源代码编译libusb，并指定相应的交叉编译工具链。以下是详细的安装步骤：

环境准备

• 1. Ubuntu或其他Linux系统：本教程基于Ubuntu18.04。

• 2. 交叉编译工具链： 根据目标平台选择合适的工具链，本教程为 aarch64-linux-gnu。

  • 下载地址：http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.5-2019.12/aarch64-linux-gnu/
  • 下载后解压到自定义位置，本教程解压在/work/tools/目录下

• 3. git工具：用于拉取libusb源代码使用（非必须，也可以直接下载libusb源代码）

  sudo apt install git

• 4. libusb源代码：

  • 从GitHub仓库拉取：https://github.com/libusb/libusb.git

安装步骤

1. 拉取libusb源代码

git clone https://github.com/libusb/libusb.git

2. 执行aotugen.sh脚本

进入libusb目录，执行 aotugen.sh脚本。

cd libusb
./autogen.sh

执行完后，将在libusb目录中，生成configure脚本文件，用于后续配置编译环境使用。

3. 配置编译环境

执行configure脚本，用于配置编译环境。对于交叉编译，您需要指定--host参数来设置目标平台的架构，以及指定CC（C编译器）及CXX（C++编译器）。例如，如果目标平台是aarch64（ARM64）架构，您可以使用：

./configure --host=aarch64-linux-gnu --prefix=$PWD/install \
    CC=/work/tools/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-gcc \
    CXX=/work/tools/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-g++

• --host：指定目标平台的架构，例如aarch64-linux-gnu。
• --prefix：指定安装目录，您可以根据需要设置（该工程中指定貌似无效，可以后面在安装时指定）。
• CC：指定C编译器路径；如果编译器路径配置了环境变量，则可以直接指定为aarch64-linux-gnu-gcc。
• CXX：指定C++编译器路径；如果编译器路径配置了环境变量，则可以直接指定为aarch64-linux-gnu-g++。
  设置CC和CXX后，./configure脚本会使用这些指定的编译器来生成适合目标平台的Makefile。

4. 编译libusb

配置完成后，使用make命令编译libusb：

make -j8

5. 安装libusb

编译成功后，使用make install命令将libusb安装到指定的目录：

make install DESTDIR=$PWD/install_dir

安装完成后，您将在DESTDIR指定的目录中找到libusb的头文件和库文件。

注意事项：
对于一般项目中，前面configure中指定了--prefix参数即可，无需在安装时再指定DESTDIR目录，即可将项目安装在--prefix中指定的目录。本项目中可能是libusb的BUG导致指定--prefix参数无效。

完成以上步骤后，libusb将被安装到指定的DESTDIR路径（本教程安装在install_dir目录下），可供目标平台使用。生成的文件内容为：

结论

libusb是一个功能强大且灵活的库，为嵌入式开发者提供了与USB设备交互的便捷方式。通过本文介绍的交叉编译步骤，特别是通过手动指定CC和CXX来配置编译环境，您可以在主机上编译libusb，并将其部署到目标设备上。在实际项目中，掌握libusb的交叉编译和使用方法，将极大地提升您在嵌入式系统中的USB通信能力。