Documentation/usb/gadget_serial.txt

   1
   2                  Linux Gadget Serial Driver v2.0
   3                            11/20/2004
   4                   (updated 8-May-2008 for v2.3)
   5
   6
   7 License and Disclaimer
   8 ----------------------
   9 This program is free software; you can redistribute it and/or
  10 modify it under the terms of the GNU General Public License as
  11 published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  12 the License, or (at your option) any later version.
  13
  14 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17 GNU General Public License for more details.
  18
  19 You should have received a copy of the GNU General Public
  20 License along with this program; if not, write to the Free
  21 Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  22 MA 02111-1307 USA.
  23
  24 This document and the gadget serial driver itself are
  25 Copyright (C) 2004 by Al Borchers (alborchers@steinerpoint.com).
  26
  27 If you have questions, problems, or suggestions for this driver
  28 please contact Al Borchers at alborchers@steinerpoint.com.
  29
  30
  31 Prerequisites
  32 -------------
  33 Versions of the gadget serial driver are available for the
  34 2.4 Linux kernels, but this document assumes you are using
  35 version 2.3 or later of the gadget serial driver in a 2.6
  36 Linux kernel.
  37
  38 This document assumes that you are familiar with Linux and
  39 Windows and know how to configure and build Linux kernels, run
  40 standard utilities, use minicom and HyperTerminal, and work with
  41 USB and serial devices.  It also assumes you configure the Linux
  42 gadget and usb drivers as modules.
  43
  44 With version 2.3 of the driver, major and minor device nodes are
  45 no longer statically defined.  Your Linux based system should mount
  46 sysfs in /sys, and use "mdev" (in Busybox) or "udev" to make the
  47 /dev nodes matching the sysfs /sys/class/tty files.
  48
  49
  50
  51 Overview
  52 --------
  53 The gadget serial driver is a Linux USB gadget driver, a USB device
  54 side driver.  It runs on a Linux system that has USB device side
  55 hardware; for example, a PDA, an embedded Linux system, or a PC
  56 with a USB development card.
  57
  58 The gadget serial driver talks over USB to either a CDC ACM driver
  59 or a generic USB serial driver running on a host PC.
  60
  61    Host
  62    --------------------------------------
  63   | Host-Side   CDC ACM       USB Host   |
  64   | Operating |   or        | Controller |   USB
  65   | System    | Generic USB | Driver     |--------
  66   | (Linux or | Serial      | and        |        |
  67   | Windows)    Driver        USB Stack  |        |
  68    --------------------------------------         |
  69                                                   |
  70                                                   |
  71                                                   |
  72    Gadget                                         |
  73    --------------------------------------         |
  74   | Gadget                   USB Periph. |        |
  75   | Device-Side |  Gadget  | Controller  |        |
  76   | Linux       |  Serial  | Driver      |--------
  77   | Operating   |  Driver  | and         |
  78   | System                   USB Stack   |
  79    --------------------------------------
  80
  81 On the device-side Linux system, the gadget serial driver looks
  82 like a serial device.
  83
  84 On the host-side system, the gadget serial device looks like a
  85 CDC ACM compliant class device or a simple vendor specific device
  86 with bulk in and bulk out endpoints, and it is treated similarly
  87 to other serial devices.
  88
  89 The host side driver can potentially be any ACM compliant driver
  90 or any driver that can talk to a device with a simple bulk in/out
  91 interface.  Gadget serial has been tested with the Linux ACM driver,
  92 the Windows usbser.sys ACM driver, and the Linux USB generic serial
  93 driver.
  94
  95 With the gadget serial driver and the host side ACM or generic
  96 serial driver running, you should be able to communicate between
  97 the host and the gadget side systems as if they were connected by a
  98 serial cable.
  99
 100 The gadget serial driver only provides simple unreliable data
 101 communication.  It does not yet handle flow control or many other
 102 features of normal serial devices.
 103
 104
 105 Installing the Gadget Serial Driver
 106 -----------------------------------
 107 To use the gadget serial driver you must configure the Linux gadget
 108 side kernel for "Support for USB Gadgets", for a "USB Peripheral
 109 Controller" (for example, net2280), and for the "Serial Gadget"
 110 driver.  All this are listed under "USB Gadget Support" when
 111 configuring the kernel.  Then rebuild and install the kernel or
 112 modules.
 113
 114 Then you must load the gadget serial driver.  To load it as an
 115 ACM device (recommended for interoperability), do this:
 116
 117   modprobe g_serial
 118
 119 To load it as a vendor specific bulk in/out device, do this:
 120
 121   modprobe g_serial use_acm=0
 122
 123 This will also automatically load the underlying gadget peripheral
 124 controller driver.  This must be done each time you reboot the gadget
 125 side Linux system.  You can add this to the start up scripts, if
 126 desired.
 127
 128 Your system should use mdev (from busybox) or udev to make the
 129 device nodes.  After this gadget driver has been set up you should
 130 then see a /dev/ttyGS0 node:
 131
 132   # ls -l /dev/ttyGS0 | cat
 133   crw-rw----    1 root     root     253,   0 May  8 14:10 /dev/ttyGS0
 134   #
 135
 136 Note that the major number (253, above) is system-specific.  If
 137 you need to create /dev nodes by hand, the right numbers to use
 138 will be in the /sys/class/tty/ttyGS0/dev file.
 139
 140 When you link this gadget driver early, perhaps even statically,
 141 you may want to set up an /etc/inittab entry to run "getty" on it.
 142 The /dev/ttyGS0 line should work like most any other serial port.
 143
 144
 145 If gadget serial is loaded as an ACM device you will want to use
 146 either the Windows or Linux ACM driver on the host side.  If gadget
 147 serial is loaded as a bulk in/out device, you will want to use the
 148 Linux generic serial driver on the host side.  Follow the appropriate
 149 instructions below to install the host side driver.
 150
 151
 152 Installing the Windows Host ACM Driver
 153 --------------------------------------
 154 To use the Windows ACM driver you must have the "linux-cdc-acm.inf"
 155 file (provided along this document) which supports all recent versions
 156 of Windows.
 157
 158 When the gadget serial driver is loaded and the USB device connected
 159 to the Windows host with a USB cable, Windows should recognize the
 160 gadget serial device and ask for a driver.  Tell Windows to find the
 161 driver in the folder that contains the "linux-cdc-acm.inf" file.
 162
 163 For example, on Windows XP, when the gadget serial device is first
 164 plugged in, the "Found New Hardware Wizard" starts up.  Select
 165 "Install from a list or specific location (Advanced)", then on the
 166 next screen select "Include this location in the search" and enter the
 167 path or browse to the folder containing the "linux-cdc-acm.inf" file.
 168 Windows will complain that the Gadget Serial driver has not passed
 169 Windows Logo testing, but select "Continue anyway" and finish the
 170 driver installation.
 171
 172 On Windows XP, in the "Device Manager" (under "Control Panel",
 173 "System", "Hardware") expand the "Ports (COM & LPT)" entry and you
 174 should see "Gadget Serial" listed as the driver for one of the COM
 175 ports.
 176
 177 To uninstall the Windows XP driver for "Gadget Serial", right click
 178 on the "Gadget Serial" entry in the "Device Manager" and select
 179 "Uninstall".
 180
 181
 182 Installing the Linux Host ACM Driver
 183 ------------------------------------
 184 To use the Linux ACM driver you must configure the Linux host side
 185 kernel for "Support for Host-side USB" and for "USB Modem (CDC ACM)
 186 support".
 187
 188 Once the gadget serial driver is loaded and the USB device connected
 189 to the Linux host with a USB cable, the host system should recognize
 190 the gadget serial device.  For example, the command
 191
 192   cat /sys/kernel/debug/usb/devices
 193
 194 should show something like this:
 195
 196 T:  Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#=  5 Spd=480 MxCh= 0
 197 D:  Ver= 2.00 Cls=02(comm.) Sub=00 Prot=00 MxPS=64 #Cfgs=  1
 198 P:  Vendor=0525 ProdID=a4a7 Rev= 2.01
 199 S:  Manufacturer=Linux 2.6.8.1 with net2280
 200 S:  Product=Gadget Serial
 201 S:  SerialNumber=0
 202 C:* #Ifs= 2 Cfg#= 2 Atr=c0 MxPwr=  2mA
 203 I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=02(comm.) Sub=02 Prot=01 Driver=acm
 204 E:  Ad=83(I) Atr=03(Int.) MxPS=   8 Ivl=32ms
 205 I:  If#= 1 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=0a(data ) Sub=00 Prot=00 Driver=acm
 206 E:  Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 512 Ivl=0ms
 207 E:  Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 512 Ivl=0ms
 208
 209 If the host side Linux system is configured properly, the ACM driver
 210 should be loaded automatically.  The command "lsmod" should show the
 211 "acm" module is loaded.
 212
 213
 214 Installing the Linux Host Generic USB Serial Driver
 215 ---------------------------------------------------
 216 To use the Linux generic USB serial driver you must configure the
 217 Linux host side kernel for "Support for Host-side USB", for "USB
 218 Serial Converter support", and for the "USB Generic Serial Driver".
 219
 220 Once the gadget serial driver is loaded and the USB device connected
 221 to the Linux host with a USB cable, the host system should recognize
 222 the gadget serial device.  For example, the command
 223
 224   cat /sys/kernel/debug/usb/devices
 225
 226 should show something like this:
 227
 228 T:  Bus=01 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=02 Dev#=  6 Spd=480 MxCh= 0
 229 D:  Ver= 2.00 Cls=ff(vend.) Sub=00 Prot=00 MxPS=64 #Cfgs=  1
 230 P:  Vendor=0525 ProdID=a4a6 Rev= 2.01
 231 S:  Manufacturer=Linux 2.6.8.1 with net2280
 232 S:  Product=Gadget Serial
 233 S:  SerialNumber=0
 234 C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=c0 MxPwr=  2mA
 235 I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=0a(data ) Sub=00 Prot=00 Driver=serial
 236 E:  Ad=81(I) Atr=02(Bulk) MxPS= 512 Ivl=0ms
 237 E:  Ad=02(O) Atr=02(Bulk) MxPS= 512 Ivl=0ms
 238
 239 You must load the usbserial driver and explicitly set its parameters
 240 to configure it to recognize the gadget serial device, like this:
 241
 242   echo 0x0525 0xA4A6 >/sys/bus/usb-serial/drivers/generic/new_id
 243
 244 The legacy way is to use module parameters:
 245
 246   modprobe usbserial vendor=0x0525 product=0xA4A6
 247
 248 If everything is working, usbserial will print a message in the
 249 system log saying something like "Gadget Serial converter now
 250 attached to ttyUSB0".
 251
 252
 253 Testing with Minicom or HyperTerminal
 254 -------------------------------------
 255 Once the gadget serial driver and the host driver are both installed,
 256 and a USB cable connects the gadget device to the host, you should
 257 be able to communicate over USB between the gadget and host systems.
 258 You can use minicom or HyperTerminal to try this out.
 259
 260 On the gadget side run "minicom -s" to configure a new minicom
 261 session.  Under "Serial port setup" set "/dev/ttygserial" as the
 262 "Serial Device".  Set baud rate, data bits, parity, and stop bits,
 263 to 9600, 8, none, and 1--these settings mostly do not matter.
 264 Under "Modem and dialing" erase all the modem and dialing strings.
 265
 266 On a Linux host running the ACM driver, configure minicom similarly
 267 but use "/dev/ttyACM0" as the "Serial Device".  (If you have other
 268 ACM devices connected, change the device name appropriately.)
 269
 270 On a Linux host running the USB generic serial driver, configure
 271 minicom similarly, but use "/dev/ttyUSB0" as the "Serial Device".
 272 (If you have other USB serial devices connected, change the device
 273 name appropriately.)
 274
 275 On a Windows host configure a new HyperTerminal session to use the
 276 COM port assigned to Gadget Serial.  The "Port Settings" will be
 277 set automatically when HyperTerminal connects to the gadget serial
 278 device, so you can leave them set to the default values--these
 279 settings mostly do not matter.
 280
 281 With minicom configured and running on the gadget side and with
 282 minicom or HyperTerminal configured and running on the host side,
 283 you should be able to send data back and forth between the gadget
 284 side and host side systems.  Anything you type on the terminal
 285 window on the gadget side should appear in the terminal window on
 286 the host side and vice versa.