HID over I2C：协议详解与应用方案

HID over I2C是一种新兴的通信协议，它允许基于I2C总线的人机接口设备(HID)与主机进行高效的数据交换，以实现低成本、低功耗的设备互连。该协议在微软的新规格书中被详细阐述，设计初衷是为了解决设备从USB到I2C迁移的便捷性，特别适用于触摸板、传感器和触摸屏等应用。 1. 绪论 - HID over I2C建立在I2C总线基础上，支持多主机串行通信，使得设备可以作为一个物理接口设备(PID)在SPB或简单的外设总线上工作。 - 该协议的适用范围广泛，包括硬件开发者设计的基于USB的传统HID设备（如触摸板），通过I2C转换后，仍保持HID兼容性；系统集成商则能开发无需大幅协议改动的传感器模块，既能内联I2C也能外接USB；软件开发者针对触摸屏开发的HID解决方案，可利用现有的ISV软件支持新标准。 2. 描述符 - 描述符是协议的核心组成部分，它们在设备启动阶段和数据交互时交换，以确保双方对设备特性有共同的理解。 - - HID描述符：每个I2C-based HID设备都必须包含此强制性描述符，它包含了设备的基本属性，如协议版本和额外数据字段，用于主机识别设备。 - - 报告描述符：定义了设备的HID报告结构，由顶级集合和多个报告组成，是设备初始化过程中主机读取的重要信息。 3. 报告协议 - 报告协议涉及每个输入报告的数据包开销，对于7位寻址，每条报告需要29位，10位寻址则为32位。这样的设计考虑了效率和灵活性，便于设备与主机之间高效通信。 4. 请求命令 - 虽然未详细说明，但请求命令可能指主机向设备发送的命令，用于控制设备功能或获取数据，这部分通常包括初始化、配置、数据交换等操作。 5. 电源管理和纠错 - 为了保障数据的稳定传输和设备的低功耗需求，HID over I2C可能包含了电源管理和错误纠正机制，例如节能模式、数据包校验等，确保数据的可靠传输。 HID over I2C协议提供了一种将传统HID设备无缝迁移到I2C总线的方法，同时保持了设备的易用性和兼容性。它通过描述符机制确保设备属性和报告结构的透明度，并优化了报告数据包的处理，使得在低成本和低功耗的条件下，实现了人机交互设备的有效扩展和互操作。