第8章-USB接口HID.pdf

第8 章USB接口HID设备 HID （HumanInterfaceDevice，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windows98 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。 8.1 HID设备简介 8.1.1 HID设备的特点  交换的数据储存在称为报表（Report）的结构内，设备的固件必须支持HlD报表的 格式。主机通过控制和中断传输中的传送和请求报表来传送和接收数据。报表的格 式非常灵活。  每一笔事务可以携带小量或中量的数据。低速设备每一笔事务最大是8B，全速设 备每一笔事务最大是64B，高速设备每一笔事务最大是1024B。一个报表可以使用 多笔事务。  设备可以在未预期的时间传送信息给主机，例如键盘的按键或是鼠标的移动。所以 主机会定时轮询设备，以取得必威体育精装版的数据。  HID设备的最大传输速度有限制。主机可以保证低速的中断端点每10ms 内最多1 笔事务，每一秒最多是8 B。保证全速端点每lms 一笔事务，每一秒最多是 64 B。保证高速端点每125us三笔事务，每一秒最多是24.576MB。  HID设备没有保证的传输速率。如果设备是设置在10ms的时距，事务之间的时间 可能等于或小于10ms。除非设备是设置在全速时在每个帧传输数据，或是在高速 时在每个微帧传输数据。这是最快的轮询速率，所以端点可以保证有正确的带宽可 供使用。 HID设备除了传送数据给主机外，它也会从主机接收数据。只要能够符合HlD类别规 范的设备都可以是HID设备。 设备除了HlD接口之外，它可能同时还包含有其他的USB接口。例如影像显示设备 可能使用HID接口来做亮度、对比度的软件控制，而使用传统的影像接口来传送要显示的 数据。USB扩音器可以使用实时传输来播放语音，同时使用HID接口来控制音量、低音等。 HID类别设备的规范文件主要是以下两份：  DeviceClass Definitionfor Humaninterface Devices  HIDUsageTables 其中前者是HID 的基本规范文件，后者可以是前者的附件，为开发人员提供实际的控 制类型的描述。文件是用来定义让主机了解以及使用HID数据的数值。这两份文件是由 USBDeviceWorkingGroup制定的，可以在网址/developers/hidpage/ #Class_Definition 下载。 182 计算机高级接口实践 8.1.2 HID设备的硬件要求 HID接口必须符合DeviceClassDefinitionforHumaninterfaceDevices 规范内所定 义的HID类别的需求。在此文件内描述了所需的描述符、传输的频率以及传输的类型等。 为了符合规范，HID接口的端点与描述符都必须符合数个要求。 所有的HID传输都是使用默认控制管道或是一个中断管道，HID设备必须有一个中断 输入端点来传送数据到主机，中断输出端点则不是必需的。 主机 外设 默认控制管道 HID类别 HID 类别 驱动程序 设备 中断管道