USB接口HID设备详解:低成本、高灵活性的人机交互设备
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更新于2024-07-20
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"USB_HID协议中文版详细解析——聚焦USB接口HID设备"
USB_HID协议,即人机接口设备协议,是USB设备类规范的一部分,主要用于那些直接与用户交互的设备,如键盘、鼠标、游戏控制器等。由于其广泛的适用性和在Windows操作系统中的内置支持,HID设备成为许多低成本USB设备的首选。
在Windows 98及其后续版本中,操作系统已经内置了HID设备的驱动程序,这意味着开发者无需为这些设备单独编写驱动,从而简化了开发流程。当设计USB接口的外部设备时,如果设备功能可以被HID类规范覆盖,那么将其设计为HID设备能显著减少工作量,直接利用操作系统的兼容性。
HID设备的核心特性之一是数据交换基于名为报表的结构,这些报表包含了设备要传输的信息。主机通过控制传输和中断传输来发送和接收报表。报表格式具有高度灵活性,允许设备根据需要定制数据格式。数据量根据设备的速度类别有所不同,低速设备一次事务最多8B,全速设备最多64B,高速设备则可达1024B,一个报表可以通过多次事务传输。
HID设备的一大特点是它们能够在任意时间向主机发送信息,比如键盘按键或鼠标移动。因此,主机通常会定期轮询设备以获取最新数据。传输速率受限于设备类别,例如,低速设备每10ms最多1笔事务,全速设备每1ms一笔事务,高速设备每125us三笔事务。然而,HID设备不保证恒定的传输速率,只有在特定配置下(如全速设备每帧传输或高速设备每微帧传输)才能确保最大带宽。
除了数据传输,HID设备也能接收来自主机的数据,使得它们可以根据用户的指令进行调整。一个设备可能同时包含多个USB接口,例如,图像显示器可能使用HID接口进行亮度和对比度的软件控制,而图像数据则通过传统图像接口传输。同样,USB扬声器可能使用实时传输处理音频流,同时通过HID接口接收控制指令,如音量调节。
USB_HID协议为开发者提供了便捷的途径来实现人机交互设备的USB连接,并且在操作系统层面得到了广泛支持,降低了开发复杂性,提高了设备的互操作性。无论是简单的输入设备还是复杂的多媒体设备,HID协议都为其提供了一套标准化的框架,促进了USB生态系统的繁荣。
2018-11-09 上传
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