USB_HID协议基础

已于 2023-07-21 14:14:46 修改
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分类专栏： 设备类驱动层之HID类 文章标签： mcu usb hid
于 2021-10-16 14:08:26 首次发布
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本文详细介绍了USB HID（Human Interface Device）协议的基础知识，包括HID类设备的概念、数据传输特性、USB设备描述符及其关系。重点讨论了HID类设备特有的描述符，如设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符和HID描述符，特别是HID描述符的结构和报告描述符的解析。此外，还涉及了按键用途ID的解析，以及在Zephyr操作系统中报告描述符的注册和返回流程。内容适合USB设备开发者和HID协议学习者。

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目录

 

一、HID类设备相关概念

1. USB-HID名词解释

2. HID类设备数据传输特性

3. 按照传输速度对USB设备进行分类

二、USB设备描述符

1.USB标准描述符

1.1 各个描述符之间的关系

三、HID类设备特有的描述符

1. 设备描述符

2. 配置描述符

3. 接口描述符

4. 端点描述符

5. HID描述符

5.1 HID描述符的结构

5.2 HID描述符定义示例

6. 报告描述符

6.1 报告描述符的结构

6.2 示例

7.zephyr设备栈中报告描述符的注册和返回

7.1 报告描述符的注册示例(可忽略本小节)

7.2 注册回调函数

7.3 中断回调流程

7.3.1 控制器驱动层中断

7.3.2 核心层接口被回调

7.3.3 设备类驱动层接口被回调

7.4 报告描述符数据指针的更新以及数据的返回

7.5 总结

四、HID用途表文档简述—按键的用途ID

1. 用途表文档

2. 解析键盘按键值上报

2.1 按键的用途ID(查表可知)

2.2 输入报告的分析

2.3 实例1(单个按键按下)

3. 对比实验数据

3.1 勾选要监听的设备

3.2 开始捕获

3.3 实例2(组合按键按下)

五、解析程序代码(可忽略本小节)

1. HID类设备接口描述符的定义

2. 端点描述符在程序中的定义

3. HID报告描述符在程序中的定义

4. Shell命令行模拟键值的上报和数据的捕获

4.1 shell_hid_keyboard()函数

4.2  USB Hound捕获数据确认

一、HID类设备相关概念

1. USB-HID名词解释

Human Interface Deviece。指的是直接与人进行交互的设备，软硬件架构图如下（Layer Diagram）:

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但是请求的时候，往往比较当前说明的长，这个没有像之前那先尝试再请求，这里代码直接取两者最小返回即可。要是有多个接口（复合型的设备），IDX就是多个报告的下标索引。bmRequest = 80 -D7 == 方向是设备至主机？wIndex = 00 00 当有多个hid设备，此为下标索引。wValue == 00 01 , 根据表5， 1 为设备描述符。wLenght 09 00 第一次 请求 09 字节，根据report定义，定时或触发性发送数据。收到 9 字节，数据结构如表8，知道长度。
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HID（Human Interface Device，人机接口设备）是USB设备中常用的设备类型，是直接与人交互的USB设备，例如键盘、鼠标与游戏杆等。在USB设备中，HID设备的成本较低。另外，HID设备并不一定要有人机交互功能，只要符合HID类别规范的设备都是HID设备。 Wndows操作系统最先支持的HID设备。在windows 98以及后来的版本中内置有 HID设备的驱动程序，应用程序可以直接使用这些驱动程序来与设备通信。 在设计一个USB接口的计算机外部设备时，如果HID类型的设备可以满足需要，可以将其设计为HID类型设备，这样可以省去比较复杂的USB驱动程序的编写，直接利用Windows操作系统对标准的HID类型USB设备的支持。
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