- USB HID ( Human interface device - 人類介面裝置 )
- HID 為許多USB定義的裝置類別之一
- HID協定中有兩個實體：主機（host）和裝置（device）。裝置是直接與人類互動的實體，例如鍵盤或滑鼠；主機則是負責與裝置通信並接收人類在裝置上輸入的資料。
- 裝置定義它們的封包，然後向主機呈遞「HID描述符」。HID描述符是描述裝置的封包的寫死位元組陣列。
- USB HID - Keyboard 描述符
- Device Descriptor
- Configuration Descriptor
- Interface Descriptor
根據 USB-IF 協定規範，將鍵盤歸類在 HID 類，相關配置如下：
bInterfaceClass 設置為 0x03，HID 類
bInterfaceSubClass 設置為 0x01，支持 Root 啟動
bInterfaceProtocol 設置為 0x01，鍵盤
bInterfaceClass 設置為 0x03，HID 類
bInterfaceSubClass 設置為 0x01，支持 Root 啟動
bInterfaceProtocol 設置為 0x01，鍵盤
- HID Descriptor
- EndpointDescriptor
- Report Descriptor
一個標準鍵盤，標準鍵盤會包含 101 個按鍵、8 個組合鍵 (modifiers)、1 個保留鍵以及 5 個指示燈 ( LED )。也就是說，我們要送按鍵的資料給 host，這會需要：一個 byte 代表一個組合鍵，一個 byte 代表保留鍵，以及 1~6 個 byte 表示按鍵敲擊。
組合鍵包括從鍵盤左邊的 Ctrl、Shift、Alt、GUI (WIN 鍵) 到右邊的 Ctrl、Shift、Alt、GUI (WIN 鍵)：
2. 組合鍵狀態不是 0 就是 1：
3. 8 個組合鍵總共 8 個位元的資料要送給 hos：
REPORT_SIZE (1)
REPORT_COUNT (8)
INPUT (Data,Var,Abs)
4. 一個 byte 的保留鍵 :
組合鍵包括從鍵盤左邊的 Ctrl、Shift、Alt、GUI (WIN 鍵) 到右邊的 Ctrl、Shift、Alt、GUI (WIN 鍵)：
1. 首先定義組合鍵
USAGE_PAGE (Keyboard)
USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)
USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)
USAGE_PAGE (Keyboard)
USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)
USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)
LOGICAL_MINIMUM (0)
LOGICAL_MAXIMUM (1)
LOGICAL_MAXIMUM (1)
REPORT_SIZE (1)
REPORT_COUNT (8)
INPUT (Data,Var,Abs)
4. 一個 byte 的保留鍵 :
REPORT_COUNT (1)
REPORT_SIZE (8)
INPUT (Cnst,Var,Abs)
五顆 LEDs ( Num Lock, Caps Lock, Scroll Lock, Compose 和 KANA 這 5 顆 LEDs )
1. 首先定義 LEDs
USAGE_PAGE (LEDs)
USAGE_MINIMUM (Num Lock)
USAGE_MAXIMUM (Kana)
2. LED 狀態不是 0 就是 1 :
LOGICAL_MINIMUM (0)
LOGICAL_MAXIMUM (1)
3. 送給 host 的資料 :
REPORT_COUNT (5)
REPORT_SIZE (1)
OUTPUT (Data,Var,Abs)
4. 其它 3 個位元是填充位元 :
REPORT_COUNT (1)
REPORT_SIZE (3)
OUTPUT (Cnst,Var,Abs)
4. 其它 3 個位元是填充位元 :
REPORT_COUNT (1)
REPORT_SIZE (3)
OUTPUT (Cnst,Var,Abs)
接著 6 個按鍵的 keycodes，每個按鍵佔 1 byte，總共 6 個
1. 按鍵 keycode 最小值為 0，最大值為 101 :
LOGICAL_MINIMUM (0)
LOGICAL_MAXIMUM (101)
USAGE_PAGE (Keyboard)
2. 鍵盤包括從 "no event indicated" 到 "Keyboard Application" 這 101 顆鍵 :
USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))
USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)
3. 傳送給 host 的陣列變數資料 :
INPUT (Data,Ary,Abs)
下圖為完整的 Keyboard Report Descriptor
- 實際操作分析
- Host 的輪詢機制會對所有 USB Device 請求 Interrupt 傳輸，若此時 Keyboard 有需要 Interrupt 傳輸，便可開始以固定的速率傳送少量資料。
- 透過 counter 定時將 Key code A 和 Key code ENTER 的參數代入對應於 Report Descriptor 的 Key code 位置，並以 Interrupt 的形式回傳給 Host
- 由 USB analyzer 分析可看到對應於 Interrupt 所傳送給 Host 的 Key A
※ 將 USB_DeviceHidKeyboardAction() 函式的內容改為 key scan 的結果，並將 key scan 的結果透過 USB_DeviceHidSend() 的 Interrupt 函式回報給 Host 即為一完整的 keyboard 應用