USB接口HID设备说明书.docx

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1、第8章USB接口HID设备HID（HumanlnterfaceDevice，人机接口设备）是USB设备中常用的设备类型，是直接与人交互的USB设备，例如键盘、鼠标与游戏杆等。在USB设备中，HID设备的成本较低。另外，HID设备并不一定要有人机交互功能，只要符合HID类别规范的设备都是HID设备。Wndows操作系统最先支持的HID设备。在windows98以及后来的版本中内置有HID设备的驱动程序，应用程序可以直接使用这些驱动程序来与设备通信。在设计一个USB接口的计算机外部设备时，如果HID类型的设备可以满足需要，可以将其设计为HID类型设备，这样可以省去比较复杂的USB驱动程序的编

2、写，直接利用Windows操作系统对标准的HID类型USB设备的支持。8.1HID设备简介8.1.1HID设备的特点交换的数据储存在称为报表（Report）的结构内，设备的固件必须支持HID报表的格式。主机通过控制和中断传输中的传送和请求报表来传送和接收数据。报表的格式非常灵活。每一笔事务可以携带小量或中量的数据。低速设备每一笔事务最大是8B,全速设备每一笔事务最大是64B,高速设备每一笔事务最大是1024B。一个报表可以使用多笔事务。设备可以在未预期的时间传送信息给主机，例如键盘的按键或是鼠标的移动。所以主机会定时轮询设备，以取得最新的数据。HID设备的最大传输速度有限制。主机可以保证

3、低速的中断端点每10ms内最多1笔事务，每一秒最多是800B。保证全速端点每lms一笔事务，每一秒最多是64000B。保证高速端点每125us一笔事务，每一秒最多是。HID设备没有保证的传输速率。如果设备是设置在10ms的时距，事务之间的时间可能等于或小于10ms除非设备是设置在全速时在每个帧传输数据，或是在高速时在每个微帧传输数据。这是最快的轮询速率，所以端点可以保证有正确的带宽可供使用。HID设备除了传送数据给主机外，它也会从主机接收数据。只要能够符合HID类别规范的设备都可以是HID设备。设备除了HID接口之外，它可能同时还包含有其他的USB接口。例如影像显示设备可能使用HID接口

4、来做亮度、对比度的软件控制，而使用传统的影像接口来传送要显示的数据。USB扩音器可以使用实时传输来播放语音，同时使用HID接口来控制音量、低音等。HID类别设备的规范文件主要是以下两份：DeviceClassDefinitionforHumaninterfaceDevicesHIDUsageTables其中前者是HID的基本规范文件，后者可以是前者的附件，为开发人员提供实际的控制类型的描述。文件是用来定义让主机了解以及使用HID数据的数值。这两份文件是由USBDeviceWorkingGroup制定的，可以在网址#Class_Definition下载。8.1.1HID设备的硬件要求HID

5、接口必须符合DeviceClassDefinitionforHumaninterfaceDevices规范内所定义的HID类别的需求。在此文件内描述了所需的描述符、传输的频率以及传输的类型等。为了符合规范，HID接口的端点与描述符都必须符合数个要求。所有的HID传输都是使用默认控制管道或是一个中断管道，HID设备必须有一个中断输入端点来传送数据到主机，中断输出端点则不是必需的。HID类别默认控制管道■>4HID类别驱动程序—设备外设主机图8-1HID传输的传输类型表8-1HID设备的传输类型类型数据来源数据类型是否需要管道控制设备（输入）没有严格时间限制的数据是主机（输岀）没有严格时间限

6、制的数据或是没有中断输岀管道时的任何数据中断设备（输入）定时或低延迟的数据是主机（输岀）定时或低延迟的数据是主机与设备之间所交换的数据，可以分成两种类型：低延迟的数据，必须尽快地到达目的；配置或其他的数据，没有严格时间限制的需求。中断管道是控制管道之外的另一种数据交换的方式，特别适合使用在接收端需要定时或是尽可能及时收到数据的时候。中断输入管道携带数据到主机，中断输出管道则是携带数据到设备。在总线忙的时候，控制管道可能会被延迟，而中断管道保证会有可得到的带宽。HID不需要一定有中断输出管道。如果没有中断输出管道，主机会在控制管道上使用HID设备特有的Set_Report请求来传送所有的报

7、表。8.1.1HID固件的要求主机的驱动程序要与HID设备通信，设备的固件必须符合下列需求:设备的描述符必须识别该设备包含有HID接口。除了默认控制管道外，固件必须另外支持一个中断输入管道。固件必须包含一个报表描述符来定义要传送与接收的设备数据。如果要传送数据，固件必须支持Get_Report控制传输与中断输入传输。如果要接收数据，固件必须支持Set_Report控制传输与选择性的中断输出传输。所有的HID数据都必须使用定义过的报表