原创 智林开发板上实现自定义的USB HID设备

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一、自定义HID设备的相关概念

1、HID设备

HID设备的直译是指“人机接口设备”，但实际上HID设备并不需要一定有人机接口。只要是主机与设备之间数据交换格式满足一定的要求，都可以使用人机接口类别来实现。

HID设备实现的数据交换的特征：

（1）交换的数据用报表描述符描述其格式，主机和设备以描述符约定的格式交换数据。

（2）数据传输速率较低。

鼠标、键盘都是windows系统标准的“HID设备”，这样的设备在主机端甚至都不需要编写应用程序。

但是我们在控制系统中，将开发板做成一个HID设备，肯定是要在PC与开发板之间交换一些特殊的控制和配置数据，而不是为了把开发板做成一个键盘或鼠标。

要达到这样的目的，可以使用自定义的“HID设备”。

2、自定义HID设备

实际上，要让主机将设备视为一个“自定义的HID设备”，很简单，只要在“接口描述符”指定“HID类别”，而在“报告描述符”里不指明具体用途页就行了。

下面是接口描述符：

    0x09,         /*bLength: Interface Descriptor size*/

    USB_INTERFACE_DESCRIPTOR_TYPE,/*bDescriptorType: Interface descriptor type*/

    0x00,         /*bInterfaceNumber: Number of Interface*/

    0x00,         /*bAlternateSetting: Alternate setting*/

    0x02,         /*bNumEndpoints*/

    0x03,         /*bInterfaceClass: HID*/

    0x00,         /*这个设为0*/

    0x00,         /*这个也设为0，非0情况一般用于键盘和鼠标启动/

    0,            /*iInterface: Index of string descriptor*/

下面是报告描述符的开端：

    0x05,  0x01,        /*Usage Page(Generic Desktop)*/

    0x09,        

 //  0x06,   /*Usage(键盘)*/

    0x00,      //从06改为00后，该设备就成为一个自定义的HID设备。

    0xA1,          /*Collection(Logical)*/

    0x01,

在以下对“报告”组成的元素描述过程中，也不要出现与“特定用途页”相关的性质定义。具体格式如下：

    0x15,  0x00,        /*Logical Minimum(0)*/

    0x25,  0x01,        /*Logical Maximum(1)*/

    0x19,  0x01,        /*Usage Minimum(1)*/

    0x29,  0x08,        /*Usage Maximum(8)*/

    0x95,  0x08,        /*Report Count(8)*/

    0x75,  0x01,        /*Report Size(1)*/ //每个1位，加起来一个字节。

    0x81, 0x02,         /*Input(Variable)*/

   如果是一个数据要占据8位，则逻辑最大值设为0xFF，报告大小设置为8位就行了。

“自定义HID设备”报告的发送和接收与“USB鼠标”、“USB键盘”类似，只是此时主机方对输入报告的处理、输出报告的发送就需要用户字节编写应用程序了。

二、主机应用程序的编写

1、目的

（1）应用程序能反映智林开发板上的按键的状态。

（2）应用程序能够控制开发板上的一个灯。

2、实现过程

我对于PC上的编程现在已经很生疏了，以前经常用VB编程，VC学过但没用过。我现在也没有学VC编程的计划，因此上位机编程就在“圈圈光盘上给的代码”基础上修改。

（1）需要修改点

我把VID设为8888，PID设为6666，PVN设为0200。

我的报告描述符：输入两个字节，第一个字节的每个位代表开发板按键状态，BIT0-4代表五向摇杆，BIT5代表PB2按键，PB6-7未用。第二个字节本来我想将开发板上电位器的采用数值发给主机显示，但是ADC的设置上要花费较多功夫，以后用到AD的时候再学习吧。

输出一个字节，就BIT0控制开发板上的灯，其它未用。

（2）默认厂商号、产品号的修改

      //初始化VID、PID、PVN数据区

      SetDlgItemText(IDC_VID_EDIT,"8888");

      SetDlgItemText(IDC_PID_EDIT,"6666");

      SetDlgItemText(IDC_PVN_EDIT,"0200");

这个在CMyUsbHidTestAppDlg::OnShowWindow(BOOL bShow, UINT nStatus)函数中，窗口显示前的设置。

（3）接收报告的处理，改为接收3个字节的报告

      //如果字节数为9，则说明获取到了正确的9字节报告

             if(Length==3)

             {

             //第一字节为报告ID，应该为0

                    if(ReadReportBuffer[0]==0)

                           {

                                  //第二字节为按键状态，将其保存到KeyStatus中。

                                  KeyStatus=ReadReportBuffer[1];

                                  //刷新按键的情况。

                                  pAppDlg->SetKeyStatus();

      //第3、4、5、6字节为设备返回的发送次数值。计算出值后并显示。

                                  Counter=0;

                                  Counter=ReadReportBuffer[2];

                                  pAppDlg->SetCounterNumber(Counter);

                           }

                    }

（4）发送报告的处理，每次发送2个数据，第一个字节为报告ID=0

      //设置要发送报告的数据

      WriteReportBuffer[0]=0x00;   //报告ID为0

      WriteReportBuffer[1]=LedStatus;      //控制LED的状态。

      //显示发送数据的信息

      AddToInfOut("发送输出报告2字节");

      Str="";

      for(i=0;i<2;i++)

      {

             Str+=itos(WriteReportBuffer,16).Right(2)+" ";