《USB hid报告描述符》.pdfVIP

USB 之人性化接口装置的报告描述元（1） 作者: 林锡宽 e-mail: sklin@.tw (原文刊于 e 科技杂志 vol. 30 ，2003 年 6 月号) 关于 USB 的标准描述元已经在 e 科技杂志的第 24 和 25 期中作了完整的介绍。 有些读者来函希望能早日刊出报告描述元的介绍。人性化接口装置 HID 的类别 特定描述元有三种，其中 HID 描述元因为需要连接在接口描述元（标准描述元 之一）之后，所以也已经在前文介绍了。其他二个 HID 类别特定描述元为报告 描述元和实体描述元。实体描述元几乎很少使用到，所以不拟介绍，虽然它不会 很复杂。本文仅专注介绍报告描述元。相对来说，报告描述元最复杂，也不容易 理解，可是却最重要，因为 HID 装置与主机间的经常性数据传输都由报告描述 元来规范。因为报告描述元的复杂和难理解，使得此文的编撰花了不少时间，因 此无法在上次刊完 USB 标准描述元后，接着刊出。 由于内容篇幅颇长，所以仅能分为三篇陆续刊出。本期的第一篇中仅介绍到区域 性项目，下期的第二篇再继续介绍全局性项目和主项目。这三类项目构成一个报 告描述元。最后仍需要以一个实际的范例来解说使用方法，所以第三篇文章将提 供一个实际的范例：整合鼠标的键盘装置。此外，也会将该范例的韧体程序代码提 供给有兴趣的读者。这个韧体程序代码不只是该范例的报告描述元，也含括了它的 标准描述元。 概述 报告(report)在这里意指数据传输(data transfer)，而报告描述元则是对这些传输的 数据作用途(usage)的说明。 USB 通讯协议的规范是以 1 毫秒产生一个 USB 讯框(frame)，USB 装置可以在每 一个讯框中传送和接收一个交易(transaction) 。交易是由数个封包(packet)组成， 而传输是由一或数个交易来完成传递一串有意义的数据。在这里，传输和报告的 意义大同小异。传输方式有四种，初学者只要了解控制型传输(control transfer) 和中断型传输(interrupt transfer)即可。控制型传输是当需要时才执行传输要求， 是最一般的传输，组态、命令和状态的通讯都可以使用，主要用于讯息型数据 (message-type data) 。中断型传输目的在做重复的数据更新(recurring data)传输， 精确一点而言，即是在每个有限的周期内(bounded period)作至少一次的小量数据 传送或接收﹔所以适用于流动型数据(stream-type data) ，注意这里所谓的周期时 间就是在端点描述元中的轮询间隔时间。报告有三种：Input ，Output ，和 Feature 。 后文会做进一步介绍。中断型输入管线(interrupt in pipe)仅可以传送 Input 报告， 中断型输出管线(interrupt out pipe)仅可以传送 Output 报告，但是控制型管线 (control pipe)可传送 Input ，Output，和 Feature 报告。端点描述元有宣告所使用的 端点为何种管线。 数据本身无意义，要赋于用途才知其为何种操控(control) ﹔例如装置上的按钮、 指示灯和 x 与 y 轴的位移等都通称操控，数据则为按钮和指示灯的开关状态或 x 与 y 轴的位移量。为了这个目的应运而生报告描述元，其将数据的操控与它的用 途作一对一的对应，所以解读报告后就可以知道每个数据作何种操控。所以『传 输的数据』和『操控』可谓一体的两面。 用途是以一个 32 位的卷标（称作 Usage tag ）来表示，较高的 16 位称作 Usage Page （用途类页），较低的 16 位称为 Usage ID （用途识别名）： Usage = (Usage Page: Usage ID) 举例而言，二个字节分别为 x 和 y 轴的位移数据，因此第一个字节的 Usage =(Generic Desktop: X) ，而第二个字节的 Usage =(Generic Desktop: Y)