Android 开放配件 2.0

本文介绍了 Android 开放配件 (AOA) 协议自初始版本以来的变化，并对 AOA 1.0 文档进行补充。AOAv2 增加了以下功能：

  • 音频输出（在 Android 8.0 中已被弃用）。
  • 支持配件充当 Android 设备的一个或多个人机接口设备 (HID)。

提供给 Android 应用开发者的 Android SDK API 保持不变。

检测 AOAv2 支持

如需确定连接的 Android 设备是否支持配件和支持的协议版本，该配件必须发送 getProtocol() 命令并检查结果。仅支持 AOAv1 功能的 Android 设备必须返回 1 作为协议版本；支持 AOAv2 的额外功能的设备必须返回 2 作为协议版本。AOAv2 向后兼容 AOAv1，因此基于原始配件协议设计的配件将可以兼容更高版本的 Android 设备。

以下示例来自配件开发工具包 2011 源代码 (<adk-src>/adk1/board/AndroidAccessory/AndroidAccessory.cpp) 库，该示例演示了此协议的检查过程：

bool AndroidAccessory::switchDevice(byte addr)
{
    int protocol = getProtocol(addr);
    if (protocol >= 1) {
        Serial.print("device supports protocol 1 or higher\n");
    } else {
        Serial.print("could not read device protocol version\n");
        return false;
    }

    sendString(addr, ACCESSORY_STRING_MANUFACTURER, manufacturer);
    sendString(addr, ACCESSORY_STRING_MODEL, model);
    sendString(addr, ACCESSORY_STRING_DESCRIPTION, description);
    sendString(addr, ACCESSORY_STRING_VERSION, version);
    sendString(addr, ACCESSORY_STRING_URI, uri);
    sendString(addr, ACCESSORY_STRING_SERIAL, serial);

    usb.ctrlReq(addr, 0, USB_SETUP_HOST_TO_DEVICE | USB_SETUP_TYPE_VENDOR |
                USB_SETUP_RECIPIENT_DEVICE, ACCESSORY_START, 0, 0, 0, 0, NULL);
    return true;
}

AOAv2 包含了新的 USB 产品 ID，以用于配件模式下每种可能的 USB 接口组合。

版本 产品 ID 通信 说明
AOAv1 0x2D00 配件 提供两个批量端点，用于与 Android 应用通信。
0x2D01 配件 + adb 在配件开发过程中用于调试。仅当用户在 Android 设备设置中启用了“USB 调试”时才可用。
AOAv2 0x2D02 音频 将音频从 Android 设备流式传输至配件。
0x2D03 音频 + adb
0x2D04 配件 + 音频
0x2D05 配件 + 音频 + adb

AOAv1 中使用的产品 ID（0x2D00 和 0x2D01）在 AOAv2 中仍然受支持。

音频支持

AOAv2 支持通过标准的 USB 音频类接口，将音频从 Android 设备输出到配件。该音频类接口支持比特率为 44100Khz 的 2 声道 16 位 PCM 音频（未来可能会添加其他音频模式）。

如需启用音频支持，配件必须发送新的 USB 控制请求： 

**SET_AUDIO_MODE**
requestType:    USB_DIR_OUT | USB_TYPE_VENDOR
request:        58
value:          0 for no audio (default),
                1 for 2 channel, 16-bit PCM at 44100 KHz
index:          0
data            none

此命令必须在发送用于进入配件模式的 ACCESSORY_START 命令之前发送。

HID 支持功能

AOAv2 允许配件向 Android 设备注册一个或多个 USB 人机接口设备 (HID)。这种方式反转了典型 USB HID 设备（如 USB 鼠标和键盘）的通信方向。通常情况下，HID 设备是连接到 USB 主机（即个人计算机）的外围设备，但在 AOA 中，USB 主机可以充当 USB 外围设备的一个或多个输入设备。

HID 支持功能是标准 HID 事件的代理；该实现不会对事件内容或类型做出假设，而是直接将其传递给输入系统，从而使 AOAv2 配件能够充当任何 HID 设备（如鼠标、键盘、游戏控制器等）。您可以利用 HID 支持功能来提供基本功能（如媒体扩充基座上的播放/暂停按钮），也可提供高级功能（如带有鼠标和完整 QWERTY 键盘的扩展坞）。

AOAv2 增加了新的 USB 控制请求，允许配件充当 Android 设备的一个或多个 HID 输入设备。HID 支持功能完全由端点 0 上的控制请求处理，因而不需要新的 USB 接口。这四个新控制请求为：

  • ACCESSORY_REGISTER_HID 向 Android 设备注册新的 HID 设备。配件提供 ID，以供其他三个调用用来识别该 HID 设备。在 USB 断开连接或配件发送 ACCESSORY_UNREGISTER_HID 以取消注册 HID 设备前，此 ID 将一直有效。
  • ACCESSORY_UNREGISTER_HID 取消注册之前通过 ACCESSORY_REGISTER_HID 注册的 HID 设备。
  • ACCESSORY_SET_HID_REPORT_DESC 将 HID 设备的报告描述符发送至 Android 设备。该请求用于描述 HID 设备的功能，且必须在向 Android 设备报告任何 HID 事件之前发送。如果报告描述符大于端点 0 的最大数据包大小，将会发送多个 ACCESSORY_SET_HID_REPORT_DESC 命令来传输整个描述符。
  • ACCESSORY_SEND_HID_EVENT 将配件中的输入事件发送至 Android 设备。

新控制请求的代码定义如下：

/* Control request for registering a HID device.
 * Upon registering, a unique ID is sent by the accessory in the
 * value parameter. This ID will be used for future commands for
 * the device
 *
 *  requestType:    USB_DIR_OUT | USB_TYPE_VENDOR
 *  request:        ACCESSORY_REGISTER_HID_DEVICE
 *  value:          Accessory assigned ID for the HID device
 *  index:          total length of the HID report descriptor
 *  data            none
 */
#define ACCESSORY_REGISTER_HID         54

/* Control request for unregistering a HID device.
 *
 *  requestType:    USB_DIR_OUT | USB_TYPE_VENDOR
 *  request:        ACCESSORY_REGISTER_HID
 *  value:          Accessory assigned ID for the HID device
 *  index:          0
 *  data            none
 */
#define ACCESSORY_UNREGISTER_HID         55

/* Control request for sending the HID report descriptor.
 * If the HID descriptor is longer than the endpoint zero max packet size,
 * the descriptor will be sent in multiple ACCESSORY_SET_HID_REPORT_DESC
 * commands. The data for the descriptor must be sent sequentially
 * if multiple packets are needed.
 *
 *  requestType:    USB_DIR_OUT | USB_TYPE_VENDOR
 *  request:        ACCESSORY_SET_HID_REPORT_DESC
 *  value:          Accessory assigned ID for the HID device
 *  index:          offset of data in descriptor
 *                      (needed when HID descriptor is too big for one packet)
 *  data            the HID report descriptor
 */
#define ACCESSORY_SET_HID_REPORT_DESC         56

/* Control request for sending HID events.
 *
 *  requestType:    USB_DIR_OUT | USB_TYPE_VENDOR
 *  request:        ACCESSORY_SEND_HID_EVENT
 *  value:          Accessory assigned ID for the HID device
 *  index:          0
 *  data            the HID report for the event
 */
#define ACCESSORY_SEND_HID_EVENT         57

与 AOAv1 的互操作性

原始协议 (AOAv1) 支持 Android 应用通过 USB 直接与 USB 主机（配件）通信。AOAv2 在提供此支持的基础上增加了新的功能，使配件本身就能与 Android 操作系统（特别是音频和输入系统）通信。除了原有的功能集外，AOAv2 还可以构建使用新的音频和 HID 支持功能的配件。在保留已有功能的同时，让您畅享新功能。

在不使用 Android 应用的情况下连接 AOAv2

您可以设计这样一种配件，它可以使用音频和 HID 支持功能，但不与 Android 设备上的应用通信，例如音频基座。对于这些配件，用户无需接收对话框提示（告知他们发现了新连接的配件并请他们将配件与可与之通信的 Android 应用关联）。

如需在配件连接后阻止系统显示此类对话框，配件可选择不将制造商和型号名称发送至 Android 设备。当这些字符串未提供给 Android 设备时：

  • 系统不会尝试查找与配件通信的应用。
  • 当设备进入配件模式后，配件 USB 接口不会出现在 Android 设备的 USB 配置中。