USB_HID设备类协议详解及入门教程
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更新于2024-09-12
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"USB_HID设备类协议学习入门"
USB_HID(Human Interface Device)设备类协议是USB设备标准的一部分,特别设计用于人机交互设备,如键盘、鼠标、游戏控制器等。USB_HID协议简化了这些设备的开发,因为操作系统通常会内置HID驱动程序,使得设备无需额外安装驱动即可直接工作。
一、应用场合
USB_HID设备广泛应用于各种与用户交互的场景。它们包括但不限于:
1. USB鼠标:用于精确控制计算机的指针移动。
2. USB键盘:提供文字输入和其他操作指令。
3. 游戏操纵杆:用于游戏控制,提供多方向和按钮输入。
4. 触摸板和轨迹球:替代或补充鼠标,提供触摸操作。
5. 电话拨号设备:允许通过USB接口进行电话呼叫管理。
6. VCR遥控器:控制视频播放设备。
7. 遥控设备:用于控制各种家用电器或其他支持USB的设备。
HID设备的一大优势在于操作系统对HID类的内置支持。开发者可以避免编写复杂的驱动程序,只需使用API调用就能实现设备与主机间的通信,大大降低了开发复杂性和成本。
二、USB_HID类通信管道
HID设备与主机的通信通过两种管道进行:控制管道(Endpoint 0)和中断管道。
1. 控制管道(Endpoint 0):
- 必须存在,用于传输USB描述符、类请求代码以及查询消息数据。
- 主要功能包括响应主机的控制请求,传输类数据,以及在查询时提供数据,如响应Get_Report请求。
2. 中断输入管道:
- 必须存在,用于从设备向主机发送异步输入数据,如鼠标的移动或键盘的按键状态。
3. 中断输出管道(可选):
- 可选地用于从主机向设备发送实时性要求较高的数据,例如控制设备的某些功能。
- 若设备不支持中断输出,主机可通过控制管道发送数据。
三、USB_HID设备的描述符
HID设备的描述符包括五个标准USB描述符:
1. 设备描述符:提供设备的基本信息,如设备类、子类、版本号等。
2. 配置描述符:描述设备的不同配置和电源需求。
3. 接口描述符:定义设备的接口,如HID接口。
4. 端点描述符:详细说明每个端点的特性,如传输类型、最大包大小等。
5. 字符串描述符:提供设备制造商、产品和序列号等信息。
理解并正确配置这些描述符是成功实现USB_HID设备的关键。开发者需要根据设备的具体需求来编写和组合这些描述符,以确保设备能够被操作系统正确识别和通信。
USB_HID设备类协议简化了人机交互设备的开发流程,通过控制和中断管道实现高效通信。深入学习和掌握USB_HID协议,对于从事USB设备开发的工程师来说至关重要,能有效提高开发效率和设备兼容性。
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