基于HID的人机接口设备的设计及应用本科生毕业设计

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1、北京理工大学珠海学院2010届本科生毕业设计基于HID的人机接口设备的设计及应用摘要通用串行总线（USB），是连接计算机系统与外部设备的一个串口总线标准，也是输入输出接口的技术规范，被广泛应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等相关领域。HID(HumanInterfaceDevice)类设备是USB设备类型中的一种，是直接与人交互的设备，如键盘、鼠标等。HID类设备并不一定是标准的外设类型，只要交换的数据格式存储在报文的结构中，并且设备固件支持报文的格式，则任何

2、工作在该限制之内的设备均可称为HID设备，如电压计、温度计、读卡器等。因此，人机接口设备有巨大的应用市场。针对以上需求，本文致力于开发一个基于HID的人机接口设备，在上位机编写相应的应用软件，实现人机接口设备与主机的通信。本文首先阐述了开发基于HID的人机接口设备在经济和技术上的意义，继而描述了系统架构，基于VC的上位机软件开发，以及设备端固件代码的编写。文中对USB接口通信协议做了简要的介绍，并介绍了基于VC的Windows下USB接口驱动软件开发。最后，本文对在研究和开发人机接口设备工作中的不足之处和需要

3、改进的地方进行了总结，同时也展望了低成本的人机接口设备的市场潜力和USB发展的美好前景。关键词：HID类人机接口设备USB通信协议54北京理工大学珠海学院2010届本科生毕业设计HIDdevicebasedonHIDclassABSTRACTUniversalSerialBusisaserialbusstandardwhichconnectsthecomputersystemandtheperipheralequipments.Itistheinputoutputinterfacespecificationa

4、swell.Itiswidelyusedincommunicationproductssuchaspersonalcomputersandmobiledevices.Itisextendingtotherelatedfields,suchasCameraEquipment,DigitalTelevision(STB),andGameConsole.HIDclasswhichshortforHumanInterfaceDevice,isoneoftheUSBdeviceclass.Asweknow,theTyp

5、icalHIDdevicearemouse,keyboardetc.HIDclassdevicedidn’talwaysbethestandardUSBdevice.IfonlythedataformatiscontainedbythereportstructurewhichissupportedbytheUSBfirmware.ThenwecancallallofthosedevicesasHIDdevice,suchasVoltmeter,Thermometer,Cardreaderandsoon.The

6、refore,thehumaninterfacedevicehasavastpotentialmarket.Soasthis,thisprojectaimstodevelopaHIDdevicebasedonHIDclass.ToimplementthecommunicationbetweenPChostandthedevice,IneedtoprogramthePCapplicationprogramsoftwareetc.Firstly,thispapersetforththeeconomicandtec

7、hnicalimportanceoftheHIDdevicebasedonHIDclass.Andthendescribethesystemframework.Also,brieflydescribetheUSBspecification.Thispaperconcludestheshortageduringthedeveloping.Andalsoprospectthebrightfutureforthelow-costHIDdevice.Keywords:HIDclass,HID,USBspecifica

8、tion54北京理工大学珠海学院2010届本科生毕业设计目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1选题背景11.2选题目标11.3需求分析21.3.1用户需求分析21.3.2功能需求分析21.4主要内容21.5本章小结32USB接口技术介绍42.1USB接口技术42.1.1USB简介42.1.2USB的总线拓扑结构42.1.3USB系统分层52.1.4USB的编码方式62.1.5USB的即插即用7