USB接口HID設(shè)備詳細(xì)介紹

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2、nterfaceDevice，人機(jī)接口設(shè)備）是USB設(shè)備中常用的設(shè)備類型，是直接與人交互的USB設(shè)備，例如鍵盤、鼠標(biāo)與游戲桿等。在USB設(shè)備中，HID設(shè)備的成本較低。另外，HID設(shè)備并不一定要有人機(jī)交互功能，只要符合HID類別規(guī)范的設(shè)備都是HID設(shè)備。Wndows操作系統(tǒng)最先支持的HID設(shè)備。在windows98以及后來的版本中內(nèi)置有HID設(shè)備的驅(qū)動程序，應(yīng)用程序可以直接使用這些驅(qū)動程序來與設(shè)備通信。在設(shè)計(jì)一個(gè)USB接口的計(jì)算機(jī)外部設(shè)備時(shí)，如果HID類型的設(shè)備可以滿足需要，可以將其設(shè)計(jì)為HID類型設(shè)備，這樣可以省去比較復(fù)雜的USB驅(qū)動程序的編寫，直

3、接利用Windows操作系統(tǒng)對標(biāo)準(zhǔn)的HID類型USB設(shè)備的支持。8.1HID設(shè)備簡介8.1.1HID設(shè)備的特點(diǎn)交換的數(shù)據(jù)儲存在稱為報(bào)表（Report）的結(jié)構(gòu)內(nèi)，設(shè)備的固件必須支持HlD報(bào)表的格式。主機(jī)通過控制和中斷傳輸中的傳送和請求報(bào)表來傳送和接收數(shù)據(jù)。報(bào)表的格式非常靈活。每一筆事務(wù)可以攜帶小量或中量的數(shù)據(jù)。低速設(shè)備每一筆事務(wù)最大是8B，全速設(shè)備每一筆事務(wù)最大是64B，高速設(shè)備每一筆事務(wù)最大是1024B。一個(gè)報(bào)表可以使用多筆事務(wù)。設(shè)備可以在未預(yù)期的時(shí)間傳送信息給主機(jī)，例如鍵盤的按鍵或是鼠標(biāo)的移動。所以主機(jī)會定時(shí)輪詢設(shè)備，以取得最新的數(shù)據(jù)。HID設(shè)備

4、的最大傳輸速度有限制。主機(jī)可以保證低速的中斷端點(diǎn)每10ms內(nèi)最多1筆事務(wù)，每一秒最多是800B。保證全速端點(diǎn)每lms一筆事務(wù)，每一秒最多是64000B。保證高速端點(diǎn)每125us三筆事務(wù)，每一秒最多是24.576MB。HID設(shè)備沒有保證的傳輸速率。如果設(shè)備是設(shè)置在10ms的時(shí)距，事務(wù)之間的時(shí)間可能等于或小于10ms。除非設(shè)備是設(shè)置在全速時(shí)在每個(gè)幀傳輸數(shù)據(jù)，或是在高速時(shí)在每個(gè)微幀傳輸數(shù)據(jù)。這是最快的輪詢速率，所以端點(diǎn)可以保證有正確的帶寬可供使用。HID設(shè)備除了傳送數(shù)據(jù)給主機(jī)外，它也會從主機(jī)接收數(shù)據(jù)。只要能夠符合HlD類別規(guī)范的設(shè)備都可以是HID設(shè)備。設(shè)

5、備除了HlD接口之外，它可能同時(shí)還包含有其他的USB接口。例如影像顯示設(shè)備可能使用HID接口來做亮度、對比度的軟件控制，而使用傳統(tǒng)的影像接口來傳送要顯示的數(shù)據(jù)。USB擴(kuò)音器可以使用實(shí)時(shí)傳輸來播放語音，同時(shí)使用HID接口來控制音量、低音等。HID類別設(shè)備的規(guī)范文件主要是以下兩份：DeviceClassDefinitionforHumaninterfaceDevicesHIDUsageTables8.1.2HID設(shè)備的硬件要求HID接口必須符合DeviceClassDefinitionforHumaninterfaceDevices規(guī)范內(nèi)所定義的HID

6、類別的需求。在此文件內(nèi)描述了所需的描述符、傳輸?shù)念l率以及傳輸?shù)念愋偷?。為了符合?guī)范，HID接口的端點(diǎn)與描述符都必須符合數(shù)個(gè)要求。所有的HID傳輸都是使用默認(rèn)控制管道或是一個(gè)中斷管道，HID設(shè)備必須有一個(gè)中斷輸入端點(diǎn)來傳送數(shù)據(jù)到主機(jī)，中斷輸出端點(diǎn)則不是必需的。HID類別驅(qū)動程序HID類別設(shè)備主機(jī)外設(shè)默認(rèn)控制管道中斷管道圖8-1HID傳輸?shù)膫鬏旑愋捅?-1HID設(shè)備的傳輸類型傳輸類型數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)類型是否需要管道控制設(shè)備（輸入）沒有嚴(yán)格時(shí)間限制的數(shù)據(jù)是主機(jī)（輸出）沒有嚴(yán)格時(shí)間限制的數(shù)據(jù)或是沒有中斷輸出管道時(shí)的任何數(shù)據(jù)中斷設(shè)備（輸入）定時(shí)或低延遲的數(shù)據(jù)是主

7、機(jī)（輸出）定時(shí)或低延遲的數(shù)據(jù)是主機(jī)與設(shè)備之間所交換的數(shù)據(jù)，可以分成兩種類型：低延遲的數(shù)據(jù)，必須盡快地到達(dá)目的；配置或其他的數(shù)據(jù)，沒有嚴(yán)格時(shí)間限制的需求。中斷管道是控制管道之外的另一種數(shù)據(jù)交換的方式，特別適合使用在接收端需要定時(shí)或是盡可能及時(shí)收到數(shù)據(jù)的時(shí)候。中斷輸入管道攜帶數(shù)據(jù)到主機(jī)，中斷輸出管道則是攜帶數(shù)據(jù)到設(shè)備。在總線忙的時(shí)候，控制管道可能會被延遲，而中斷管道保證會有可得到的帶寬。HID不需要一定有中斷輸出管道。如果沒有中斷輸出管道，主機(jī)會在控制管道上使用HID設(shè)備特有的Set_Report請求來傳送所有的報(bào)表。8.1.1HID固件的要求主機(jī)的驅(qū)

8、動程序要與HID設(shè)備通信，設(shè)備的固件必須符合下列需求：設(shè)備的描述符必須識別該設(shè)備包含有HID接口。除了默認(rèn)控制管道外，固件