基于HID类的USB人机接口设计

HID类的设计

基于HID类的USB人机接口设计

来源:单片机与嵌入式系统应用/作者:北京交通大学 涂晓强 周洪利

目前市场上USB设备的种类繁多,但是这些设备会有一些共同的特性,根据这些特性可以把USB设备划分为不同的类,如显示设备、通信设备、音频设备、大容量存储设备、人机接口设备(HID)。这里介绍如何实现HID类设备,以及如何在应用程序中对HID类设备进行访问。从Windows98操作系统开始,为HID类设备提供了通用的驱动程序,所以只要按照HID设备类的规范编写设备的固件程序,就能够让Win

dows系统自动识别设备,省去了复杂的驱动程序编写过程。

1 HID协议简介

人机接口设备(HID)主要是指一些人与计算机进行交互的设备,如键盘、鼠标、游戏杆等;但是HID设备不一定非要是这些人机交互设备,只要符合HID设备级定义规范要求的都可以认为是HID设备。HID设备有以下主要特点:

① 交换的数据存储在报告的结构内,设备必须支持HID报告格式。

② 每笔事务可以携带小量或中量的数据。低速设备每笔事务最大为8字节,全速设备每笔最大为64字节,高速设备最大为1 024字节;

③ 有最大传输速度的限制。低速设备最快10ms一笔事务,最高速度为800 B/s;全速设备最快1 ms一笔事务,最高速度为64 KB/s;高速设备最快125 μs一笔事务,最高速度为24.576 MB/s。 ④ 没有传输速度的保证。

当插入USB设备后,主机会向设备请求各种描述符来识别设备。为了把一个设备识别为HID类别,设备在定义描述符的时候必须遵守HID规范。图1显示了HID各种描述符之间的关系。事实上,每个设备可以有多个接口描述符来实现多接口设备,而且每个接口描述符下应该有多个端点描述符。

基于HID类的USB人机接口设计

图1 HID各种描述符之间的关系

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