pyusb环境搭建和无法发包问题

项目需要对usb设备进行开发调试，选择搭建pyusb环境进行调试测试，这里记录下完整流程和中间解决的一些问题。

我使用的环境是window10 64bit, vscode 1.84.0 , Python 3.11.6

1 安装流程

参考github上的 https://github.com/pyusb/pyusb 的readme。

安装步骤分为两步

Requirements and platform 安装依赖

pyusb是依赖于libusb库的python层面封装，所以要安装对应的库。
此处是windows环境，作者提供了2种选择

1.使用 pyocd/libusb-package 库进行安装，libusb-package库中自带了 libusb-1.0.dll的库。但是使用api的方式会有差异。

2.直接将libusb-1.0的dll拷贝到windows的系统目录，比如 C:\Windows\System32 (通过 libusb:https://libusb.info/ 官网可以下载)

这里使用了安装libusb-package的方式

pip install libusb-package

Installing 安装pyusb

这里直接安装最新版本即可。

# the latest official release
python -m pip install pyusb

2 使用流程

官网提供的demo示例如下

import usb.core
import usb.util

# find our device
dev = usb.core.find(idVendor=0xfffe, idProduct=0x0001)

# was it found?
if dev is None:
    raise ValueError('Device not found')

# set the active configuration. With no arguments, the first
# configuration will be the active one
dev.set_configuration()

# get an endpoint instance
cfg = dev.get_active_configuration()
intf = cfg[(0,0)]

ep = usb.util.find_descriptor(
    intf,
    # match the first OUT endpoint
    custom_match = \
    lambda e: \
        usb.util.endpoint_direction(e.bEndpointAddress) == \
        usb.util.ENDPOINT_OUT)

assert ep is not None

# write the data
ep.write('test')

因为这里使用libusb-package，参考https://github.com/pyocd/libusb-package/ 介绍的查找设备的方式不同

dev = usb.core.find(idVendor=0xfffe, idProduct=0x0001)
——》
import libusb_package
for dev in libusb_package.find(find_all=True):
    print(dev)

这里可以使用VendorID 和 ProductID 指定对应的USB设备。

这里修改后可用的发包代码如下

import os
import usb.core 
import usb.util
import libusb_package
import usb.backend.libusb1

devlist = libusb_package.find(find_all=True, idVendor=0xfffe, idProduct=0x0001)

for dev in devlist :
    print(dev)
    dev.set_configuration()

    # get an endpoint instance
    cfg = dev.get_active_configuration()

    intf = cfg[(0,0)]
    ep = usb.util.find_descriptor(
        intf,
        # match the first OUT endpoint
        custom_match = \
        lambda e: \
            usb.util.endpoint_direction(e.bEndpointAddress) == \
            usb.util.ENDPOINT_OUT)

    assert ep is not None
    # write the data
    count = ep.write('test',10)
    print("send count " + str(count))

最终能得到结果如下，显示了usb设备的设备描述符，配置描述符，接口描述符，端点描述符
在这里插入图片描述

驱动安装

基于上述代码在运行时会报如下错误

 in __init__
    _check(_lib.libusb_open(self.devid, byref(self.handle)))
  File "C:\Users\xx\AppData\Local\Packages\PythonSoftwareFoundation.Python.3.11_qbz5n2kfra8p0\LocalCache\local-packages\Python311\site-packages\usb\backend\libusb1.py", line 600, in _check
    raise NotImplementedError(_strerror(ret))
NotImplementedError: Operation not supported or unimplemented on this platform

可以看到提示libusb_open未实现
参考如下博客：https://blog.csdn.net/weixin_42967006/article/details/108755972

需要为设备修改驱动，默认的usb设备会有对应的默认驱动，这里需要使用libusb去访问设备，需要安装特定的驱动。

Zadig下载地址：https://zadig.akeo.ie/

Zadig打开后，如果当前插入的USB设备都已经安装了驱动（我们常用的键鼠、U盘等都是自动安装了驱动的），这里的设备选择栏里就会没有设备，因为现在显示的是没有安装驱动的USB设备。可以通过勾选List All Devices查看所有设备。

Zadig包含了4种类型的驱动 WinUSB (v6.1) / Libusb-win32 / libusbK v3.1.0 / USB Serial CDC 。这里实际尝试前3种都可以解决NotImplementedError的报错，Libusb-win32 / libusbK v3.1.0在抓包时无法抓到host发出的包，只有 WinUSB (v6.1)可以解决抓包的问题。

但是如上述博客所述，在修改对应设备的驱动为WinUSB (v6.1)驱动之后，会导致该设备原来的功能不能使用，主要是 VendorID 和 ProductID 相同的USB设备都会使用新安装的 WinUSB驱动，而不会使用其原先自动安装的驱动。