USB HID设备协议详解：规范与实现

"USB HID设备协议" USB HID（Human Interface Device）设备协议是USB标准设备类之一，专门用于处理人机交互设备的通信。这份文档是关于HID设备的协议和实现的详细说明，版本为1.11，日期为6/27/01。该文档由USB Implementers' Forum发布，并鼓励通过电子邮件提供反馈。 一、概述 1.1 智识产权声明 文档中包含了相关的知识产权声明，表明内容受版权保护。 1.2 贡献者 文档列出了一部分贡献者，他们为HID协议的发展做出了贡献。 1.3 修订范围 该修订版的目的是更新和改进HID设备协议，以适应不断发展的USB技术。 1.4 修订历史 详细记录了自文档首次发布以来的历次修订情况。 1.5 文档约定 介绍了文档中使用的各种符号和格式规范，以便读者理解和参考。 二、介绍 2.1 范围 HID协议适用于所有USB接口的人机交互设备，如键盘、鼠标、游戏控制器等。 2.2 目的 该协议的目的是定义一套通用的接口标准，使得不同厂商的HID设备能与主机进行无缝通信。 2.3 相关文档 提到了其他与HID设备相关的技术文档，如USB总线规范、设备类定义等。 三、管理概览 这部分概述了HID设备如何在USB系统中管理和运行。 四、功能特性 4.1 HID类 详细介绍了HID设备类的定义，包括它在USB架构中的位置和作用。 4.2 子类 HID设备可能有特定的子类，如键盘子类或鼠标子类，每种子类有不同的行为和报告结构。 4.3 协议 定义了设备与主机之间的通信协议，如数据传输格式和控制命令。 4.4 接口 HID设备通过接口与主机通信，每个接口可能包含一个或多个端点。 4.5 设备限制 描述了HID设备在USB规范下的一些限制，如报告长度、最大传输速率等。 五、操作模型 5.1 设备描述符结构 设备描述符包含了设备的基本信息，如设备类型、版本号、接口数量等。 5.2 报告描述符 报告描述符定义了设备发送到主机或接收自主机的数据报告的结构和含义。 5.3 通用项目格式 说明了描述符中通用项的格式，包括数据类型、大小和编码方式。 5.4 项目解析器 解释了如何解析报告描述符中的各项，以理解设备的行为。 5.5 使用情况 定义了“使用情况”概念，它们是报告中的逻辑输入、输出或特征，如键盘上的按键。 5.6 报告 报告是设备和主机之间传输的数据单元，可以是输入、输出或特征报告。 5.7 字符串 设备可能包含字符串描述符，提供设备信息，如制造商名称、产品名称等。 5.8 多字节数值格式 规定了多字节数值在报告中的表示方式，如字节顺序和大小端规则。 5.9 方向 描述了设备方向如何在报告中表示，例如，鼠标的移动方向。 5.10 空值 定义了在报告中表示无数据或无效值的方法。 六、描述符 6.1 标准描述符 包括设备描述符、配置描述符、接口描述符等，是所有USB设备都必须提供的基本描述信息。 6.2 类别特定描述符 6.2.1 HID描述符 HID设备特有的描述符，提供了关于设备的HID类信息。 6.2.2 报告描述符 描述了设备的报告结构和使用情况。 这份文档全面地阐述了USB HID设备的工作原理、协议规定以及实现细节，对于理解HID设备如何在USB系统中工作具有重要价值。无论是设备制造商、软件开发者还是技术支持人员，都可以从中获取到宝贵的参考资料。