HID協(xié)議是什么意思

對于 USB 接口的 HID 設(shè)備，有一套協(xié)議。

1.1 描述符

HID 設(shè)備有如下描述符：

• HID
  設(shè)備的"設(shè)備描述符"并無實際意義，沒有使用"設(shè)備描述符"來表示自己是 HID 設(shè)備。
• HID
  設(shè)備只有一個配置，所以只有一個配置描述符
• 接口描述符
  • bInterfaceClass
    為 3，表示它是 HID 設(shè)備
  • bInterfaceSubClass
    是 0 或 1，1 表示它支持"Boot Interface"(表示 PC 的 BIOS 能識別、使用它)，0
    表示必須等操作系統(tǒng)啟動后通過驅(qū)動程序來使用它。
  • bInterfaceProtocol：0-None,
    1-鍵盤, 2-鼠標(biāo)
• 端點描述符：HID
  設(shè)備有一個控制端點、一個中斷端點

對于鼠標(biāo)，HOST 可以通過中斷端點讀到數(shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)格式

1.2.1 鍵盤

通過中斷傳輸可以讀到鍵盤數(shù)據(jù)，它是 8 字節(jié)的數(shù)據(jù)，格式如下：

第 0 個字節(jié)中每一位都表示一個按鍵的狀態(tài)，某位等于 1
時，表示對應(yīng)的按鍵被按下，格式如下：

讀到的鍵盤數(shù)據(jù)里有 6 個按鍵值，每個按鍵值都是 8 位的數(shù)據(jù)。如果某個按鍵值不等于
0，就表示某個按鍵被按下了。按鍵值跟按鍵的對應(yīng)關(guān)系，請看后面的《1.2.4 掃描碼》。

示例：按鍵"A"、"B"、"C"、"X"的按鍵值分別是 4、5、6、0x1B。

按下了"A"，USB 鍵盤上報的數(shù)據(jù)為：

00 00 04 00 00 00 00 00

松開"A"，USB 鍵盤上報的數(shù)據(jù)為：

00 00 00 00 00 00 00 00

按下"A"、"B"，USB 鍵盤上報的數(shù)據(jù)為：

00 00 04 05 00 00 00 00

保持"A"、"B"不松開，繼續(xù)按下"C"，USB 鍵盤上報的數(shù)據(jù)為：

00 00 04 05 06 00 00 00

松開"A"，但是保持"B"、"C"不松開，USB 鍵盤上報的數(shù)據(jù)為：

00 00 05 06 00 00 00 00

USB
鍵盤上報的數(shù)據(jù)里，哪個按鍵先被按下，就先記錄它的按鍵值。在上面的例子里，"A"松開后只有"B"、"C"這兩個按鍵，"B"、"C"的按鍵值挪到了前面。

按下"Left shift"、并且按下"X"，USB 鍵盤上報的數(shù)據(jù)為：

02 00 1B 00 00 00 00 00

USB
鍵盤只能上報 6 個按鍵值，如果有超過 6 個按鍵被按下，那么它將上報"phantom condition"(6 個按鍵值都是
1)，但是"Modifier keys status"還是有效的。比如"Right Shift"被按下，另外超過 6 個的按鍵也被按下時，USB
鍵盤上報的數(shù)據(jù)為：

20 00 01 01 01 01 01 01

1.2.2 LED

我們還可控制鍵盤的 LED，需要發(fā)出一個控制傳輸請求：SetReport ，使用這個請求發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)。

這個字節(jié)的數(shù)據(jù)格式如下，某位為 1 時，會點亮相應(yīng)的 LED：

發(fā)出的 SetReport，是一個控制傳輸?shù)?setup packet"，格式如下：

以 libusb 的函數(shù)描述它的參數(shù)，如下：

int LIBUSB_CALL libusb_control_transfer(libusb_device_handle *dev_handle,
 uint8_t request_type, uint8_t bRequest, uint16_t wValue, uint16_t wIndex,
 unsigned char *data, uint16_t wLength, unsigned int timeout);

/* 示例代碼 */
unsigned char data = (1< < 1); /* 點亮Caps Lock */
uint16_t wValue = (0x02< < 8)|0; // 0x02: 發(fā)給設(shè)備, 0: report ID
uint16_t wIndex = 0; // 一般是0, the interface number of the USB keyboard
libusb_control_transfer(dev_handle, 0x21, 0x09, wValue, wIndex, &data, 1, timeout);

1.2.3

鼠標(biāo)

通過中斷傳輸可以讀到鼠標(biāo)數(shù)據(jù)，它是
8 字節(jié)的數(shù)據(jù)，格式如下：

按鍵狀態(tài)里，每一位對應(yīng)鼠標(biāo)的一個按鍵，等
1 時表示對應(yīng)按鍵被點擊了，格式如下：

X
位移、Y 位移都是 8 位的有符號數(shù)。對于 X 位移，負(fù)數(shù)表示鼠標(biāo)向左移動，正數(shù)表示鼠標(biāo)向右移動，移動的幅度就使用這個 8 位數(shù)據(jù)表示。對于 Y
位移，負(fù)數(shù)表示鼠標(biāo)向上移動，正數(shù)表示鼠標(biāo)向下移動，移動的幅度就使用這個 8 位數(shù)據(jù)表示。

1.2.4 掃描碼

USB 規(guī)范里為每個按鍵定義了 16 位的按鍵值，注意：它是 16 位的，但是 USB 鍵盤只使用 8
位表示按鍵值。所以有些按鍵需要通過"Modifier keys status"來確定。比如"Left Ctrl"的按鍵值是 224，這無法通過 8
位數(shù)據(jù)來表示，在 USB 鍵盤上報的數(shù)據(jù)里，使用第 0 字節(jié)的 bit4 來表示。

libusb
有同步接口和異步接口，異步接口可以同時支持多個鼠標(biāo)使用。