首页 | 新闻 | 新品 | 文库 | 方案 | 视频 | 下载 | 商城 | 开发板 | 数据中心 | 座谈新版 | 培训 | 工具 | 博客 | 论坛 | 百科 | GEC | 活动 | 主题月 | 电子展
返回列表 回复 发帖

USB HID 设备类协议入门

USB HID 设备类协议入门

一、应用场合

USB HID类是比较大的一个类,HID类设备属于人机交互操作的设备。用于控制计算机操作的一些方面,如USB鼠标,USB键盘,USB游戏操纵杆,USB触摸板,USB轨迹球、电话拨号设备、VCR遥控等等设备。另外,使用HID设备的一个好处就是,操作系统自带了HID类的驱动程序,而用户无需去开发很麻烦的驱动程序,只要直接使用API调用即可完成通信。所以很多简单的USB设备,喜欢枚举成HID设备,这样就可以不用安装驱动而直接使用。

二、USB HID类可采用的通信管道

所有的HID设备通过USB的控制管道(默认管道,即端点0)和中断管道与主机通信。
表1、USB HID规范定义的HID设备可用端点
管道        要求        说明
控制(端点0)        必须        传输USB描述符、类请求代码以及供查询的消息数据等
中断输入        必须        传输从设备到主机的输入数据
中断输出        可选        传输从主机到设备的输出数据



控制管道主要用于以下3个方面:
接收/响应USB主机的控制请示及相关的类数据
在USB主机查询时传输数据(如响应Get_Report请求等)
接收USB主机的数据

中断管道主要用于以下两个方面:
USB主机接收USB设备的异步传输数据
USB主机发送有实时性要求的数据给USB设备

从USB主机到USB设备的中断输出数据传输是可选的,当不支持中断输出数据传输时,USB主机通过控制管道将数据传输给USB设备。

三、与USB HID设备有关的描述符

HID设备的描述符除了5个USB的标准描述符(设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符,见百合电子工作室的另一篇文章:USB开发基础--USB命令(请求)和USB描述符)外,还包括3个HID设备类特定描述符:HID描述符、报告描述符、实体描述符。

除了HID的三个特定描述符组成对HID设备的解释外,5个标准描述符中与HID设备有关的部分有:
设备描述符中bDeviceClass、bDeviceSubClass和bDeviceProtocol三个字段的值必须为零。
接口描述符中bInterfaceClass的值必须为0x03,bInterfaceSubClass的值为0或1,为1表示HID设备符是一个启动设备(Boot Device,一般对PC机而言才有意义,意思是BIOS启动时能识别并使用您的HID设备,且只有标准鼠标或键盘类设备才能成为Boot Device。如果为0则只有在操作系统启动后才能识别并使用您的HID设备),bInterfaceProtocol的取值含义如下表所示: 
表2、HID接口描述符中bInterfaceProtocol的含义
bInterfaceProtocol的取值(十进制)        含义
0        NONE
1        键盘
2        鼠标
3~255        保留


下面分别对这3个HID设备类特定描述符进行说明。

1、HID描述符

HID描述符关联于接口描述符,因而如果一个设备只有一个接口描述符,则无论它有几个端点描述符,HID设备只有一个HID描述符。HID设备描述符主要描述HID规范的版本号、HID通信所使用的额外描述符、报表描述符的长度等。表2所示为HID描述符的结构:
表3、USB HID类描述符的结构
偏移量        域        大小        值        描述
0        bLength        1        数字        此描述符的长度(以字节为单位)
1        bDescriptorType        1        常量        描述符种类(此处为0x21即HID类描述符)
2        bcdHID        2        数字        HID规范版本号(BCD码),采用4个16进制的BCD格式编码,如版本1.0的BCD码为0x0100,版本为1.1的BCD码为0x0110
4        bCountryCode        1        数字        硬件目的国家的识别码(BCD码)(见表3)
5        bNumDescritors        1        数字        支持的附属描述符数目
6        bDescriptorType        1        常量        HID相关描述符的类型,取值见表5
7        wDescriptorLength        2        数字        报告描述符总长度
9        bDescriptorType        1        常量        用于识别描述符类型的常量,使用在有一个以上描述符的设备
10        wDescriptorLength        2        数字        描述符总长度,使用在有一个以上描述符的设备


表4、HID硬件目的国家识别码
识别码(十进制)        国家和地区        识别码(十进制)        国家和地区
00        不支持        18        Netherlands/Dutch
01        Arabic        19        Norwegian
02        Belgian        20        Persian (Farsi)
03        Canadian-Bilingual        21        Poland
04        Canadian-French        22        Portuguese
05        Czech Republic        23        Russia
06        Danish        24        Slovakia
07        Finnish        25        Spanish
08        French        26        Swedish
09        German        27        Swiss/French
10        Greek        28        Swiss/German
11        Hebrew        29        Switzerland
12        Hungary        30        Taiwan
13        International (ISO)        31        Turkish-Q
14        Italian        32        UK
15        Japan (Katakana)        33        US
16        Korean        34        Yugoslavia
17        Latin American        35        Turkish-F
36~255        Reserved

表5、HID相关描述符类型定义
描述符类型值        HID相关描述符类型
0x21        HID描述符
0x22        报表描述符
0x23        实体描述符
继承事业,薪火相传
返回列表