USB HID实例教程:如何让设备枚举为键盘

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"USB_HID_学习实例之如何枚举为键盘" USB Human Interface Device (HID) 是一种通用的USB设备类,用于传输输入和输出数据,常见于键盘、鼠标和其他人机交互设备。本实例主要讲解如何将一个USB学习板枚举为一个键盘设备。这通常涉及到对设备描述符、接口描述符等关键字段的设置。 1. 基础知识 要使一个USB设备被系统识别为HID设备,特别是作为键盘,必须遵循以下规则: - **设备描述符**:在设备描述符中,字段`bDeviceClass`、`bDeviceSubClass`和`bDeviceProtocol`应设置为0,这意味着设备将依赖于接口类来定义其功能。 - **接口描述符**:对于HID设备,`bInterfaceClass`的值应设置为0x03,表示这是HID设备类。`bInterfaceSubClass`可以是0或1,1表示该设备是一个启动设备(Boot Device),即在BIOS启动时能够被识别和使用。而`bInterfaceProtocol`的值为0x02表示该设备是一个键盘。 - **HID设备描述符**:除了5个标准USB描述符(设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符),HID设备还需要3个特定类描述符:HID描述符、报告描述符和实体描述符。这些描述符定义了设备的输入输出行为和结构。 2. 实例改造 在上一节的实例中,通过修改`Descriptor.c`文件中的代码,将接口描述符的`bInterfaceProtocol`值从1(鼠标)更改为2(键盘),可以将设备识别为键盘。具体修改如下: ```c // 修改前 #define bInterfaceProtocol 1 // 代表鼠标 // 修改后 #define bInterfaceProtocol 2 // 代表键盘 ``` 完成这个修改后,USB学习板(如EASYUSB51PROGRAMER)在连接到计算机时,将会被操作系统识别为一个键盘设备,从而能够模拟键盘输入。 请注意,实际应用中,除了修改描述符,可能还需要编写相应的固件代码来处理键盘事件,并将这些事件转换为符合USB HID协议的数据包,然后通过USB端点发送到主机。 总结,USB HID设备枚举为键盘涉及的关键步骤包括正确设置描述符字段和实现固件逻辑。理解并掌握这些基础知识对于开发USB HID设备至关重要,无论是键盘还是其他类型的HID设备。
2018-03-05 上传
STM32F103C8 (Source Code) Serial(UART) to USB HID Keyboard Mouse Joystick 串口 转 USB键盘;鼠标;手柄 源码 (1) 使用Composite Device 组合(复合)设备 (1.1) 1个Device -> 1个 Configuation -> 3个Interfance (Keyboard & Mouse & Joystick) (1.2) Keyboard Interfance -> HID (boot mode) -> 2个Endpoint(IN_0x81 & OUT_0x01) -> KeyboardReportDescriptor(不使用Report ID) (1.3) Mouse Interfance -> HID (boot mode) -> 1个Endpoint(IN_0x82) -> MouseReportDescriptor(不使用Report ID) (1.4) Joystick Interfance -> HID -> 1个Endpoint(IN_0x83) -> JoyStickReportDescriptor (1.5) 使用HID boot模式, 不使用Report ID, 以便兼容在 计算器设定BIOS模式 中的操作 (1.6) 支持反馈Keyboard_LED灯号: All Off; Num Lock; Caps Lock; Scroll Lock; Compose; Kana (2) 串口接收 命令 (2.1) UART协议: 115200, n, 8, 1 (2.2) 1帧发送字符串格式, 以 '{'开始, '}'结束 ','分隔 共9个10进制数字 例如: {1,2,3,4,5,6,7,8,9} (2.3) 第1位 区分 Keyboard(128) 或是 Mouse(64) 或是 Joystick(32) 命令 例如: {32, 0,0,0,0,0,0,0,0} --- 发送Joystick命令 {64, 0,0,0,0,0,0,0,0} --- 发送Mouse命令 {128,0,0,0,0,0,0,0,0} --- 发送Keyboard命令 (3) 发送Keyboard键盘命令时 : 第2~9位 分别如下 (3.1) 第2位 : Modify_Key(修饰键) Key_Release = 0x00, Left_Control = 0x01, Left_Shift = 0x02, Left_Alt = 0x04, Left_GUI = 0x08, Right_Control = 0x10, Right_Shift = 0x20, Right_Alt = 0x40, Right_GUI = 0x80, 例如: {128, 8,0,0,0,0,0,0,0} --- 发送 Win_Key键 {128, 128,0,0,0,0,0,0,0} --- 发送 WinApp_Key键 {128, 32,0,0,0,0,0,0,0} --- 发送 右Shift键 (3.2) 第3位 : 保留,不使用,一律填0 (3.3) 第4~9位 : 可以同时发送6个Keyboard按键 例如: {128, 0,0,4,5,6,7,8,9} --- 发送 'abcdef'键 {128, 2,0,4,5,6,7,8,9} --- 按住 左Shift 发送 'abcdef'键 => 'ABCDEF' {128, 0,0,0,5,0,7,0,9} --- 发送 'bdf'键 (0表示 无按键) 按键码 可参阅: (HID Usage ID) http://download.microsoft.com/download/1/6/1/161ba512-40e2-4cc9-843a-923143f3456c/translate.pdf https://www.hiemalis.org/~keiji/PC/scancode-translate.pdf https://gist.github.com/MightyPork/6da26e382a7ad91b5496ee55fdc73db2 http://www.usb.org/developers/hidpage/Hut1_12v2.pdf (4) 发送Mouse鼠标命令时 : 第8~9位 分别如下 (4.1) 第2位 : 鼠标按钮(左,中,右)占3bits Button_Release = 0x00, Left_Button = 0x01, Right_Button = 0x02, Mid_Button = 0x04, 例如: {64, 1,0,0,0,0,0,0,0} --- 点击 左键 {64, 2,0,0,0,0,0,0,0} --- 点击 右键 {64, 4,0,0,0,0,0,0,0} --- 点击 中键 (4.2) 第3~5位 : 移动(X,Y), 滚轮(Wheel) X: -127~127:左右移动鼠标 Y: -127~127:上下移动鼠标 Wheel: -127~127:上下转动滚轮 例如: {64, 0,20,-10,0,0,0,0,0} --- 鼠标 右移20,上移10 {64, 0,0,0,-30,0,0,0,0} --- 滚轮-30 (4.3) 第6~9位 : 保留,不使用,一律填0 (5) 发送Joystick手柄命令时 : 第8~9位 分别如下 (5.1) 第2~4位 : 移动X,Y,Z X: -127~127:X轴左右移动手柄 Y: -127~127:Y轴上下移动手柄 Z: -127~127:Z轴转动手柄 例如: {32, -127,0,0,0,0,0,0,0} --- 移动手柄X轴到-127(最右边) {32, 0,127,0,0,0,0,0,0} --- 移动手柄Y轴到127(最下面) {32, -95,32,96,0,0,0,0,0} --- 移动手柄X,Y,Z轴到(-95,32,96) (5.2) 第5~7位 : 旋转X,Y,Z X: -127~127:X轴旋转 Y: -127~127:Y轴旋转 Z: -127~127:Z轴旋转 例如: {32, 0,0,0, 63,0,0,0,0} --- 旋转手柄X轴到63 {32, 0,0,0, 0,-32,0,0,0} --- 旋转手柄Y轴到-32 {32, 0,0,0, 0,0,127,0,0} --- 旋转手柄Z轴到127 (5.3) 第8位 : 2个 Hat_switch(方向帽) POV1, POV2 POV1_0 = 0x00, POV1_45 = 0x01, POV1_90 = 0x02, POV1_135 = 0x03, POV1_180 = 0x04, POV1_225 = 0x05, POV1_270 = 0x06, POV1_315 = 0x07, POV2_0 = 0x00, POV2_45 = 0x10, POV2_90 = 0x20, POV2_135 = 0x30, POV2_180 = 0x40, POV2_225 = 0x50, POV2_270 = 0x60, POV2_315 = 0x70, 例如: {32, 0,0,0, 0,0,0, 3,0} --- POV1到90度 {32, 0,0,0, 0,0,0, 103,0} --- POV1到135度(0x07);POV2到270度(0x60) 即(0x07+0x60=0x67=103) (5.4) 第9位 : 8个按钮(每个按钮占1bit) 例如: {32, 0,0,0, 0,0,0, 0,85} --- 按钮: (0x55=85) 1,3,5,7:ON; 2,4,6,8:OFF {32, 0,0,0, 0,0,0, 0,170} --- 按钮: (0xAA=170) 1,3,5,7:OFF; 2,4,6,8:ON