请保留-> 【原文： https://blog.csdn.net/luobing4365 和 http://yiiyee.cn/blog/author/luobing/】
我们所要开发用来通信的USB设备，是HID类设备。HID（Human Interface Devices）为人机接口设备，是USB规范中最早提出并支持的一种设备类。我们日常使用的键盘、鼠标等，都属于HID设备，这是一种使用非常广泛的USB设备。
USB规范中，HID类设备的规范为Device Definiton for Human Interface Devices，每个HID设备都必须符合该规范中对描述符、传输类型等的定义。另外，USB-IF还提供了HID的用例规范，名为HID Usage Tables，定义了HID设备和USB主机之间通信的HID数据。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设备的标准描述符同样遵循上一篇所介绍的内容，也即拥有各种标准描述符。对于HID设备，其设备描述符的类代码、子类代码和协议代码都需要设置为0；接口描述符的类代码设为0x03，子类代码为0或者0x01，协议码为0、0x01或0x02。
当然，作为类设备，HID也有自己的描述符，也即人机接口类描述符，本篇介绍这些内容。
HID设备支持3种类描述符：HID描述符、报告描述符和物理描述符。一个USB设备只能包含一个HID描述符，可以支持多个报告描述符，而物理描述符是可选的。在本章的示例中，只用到了HID描述符和报告描述符，没有使用物理描述符，一般的HID设备也不使用该描述符，就不再进行介绍了。
1 HID描述符
HID描述符主要用来识别HID设备通信时所使用的额外信息（如HID版本号、报告描述符长度等），如表1所示，给出了HID描述符的定义结构。
表1 HID描述符的结构
| 偏移 | 域 | 大小 | 值 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | bLength | 1 | 数字 | 描述符的长度 |
| 1 | bDescriptorType | 1 | 常量 | 描述符的类型，0x21 |
| 2 | bcdHID | 2 | BCD码 | HID规范版本号(BCD码) |
| 4 | bCountryCode | 1 | 数字 | 国家代码 |
| 5 | bNumDescriptor | 1 | 数字 | 支持的其他类描述符的数量 |
| 6 | bDescriptorType | 1 | 常量 | 类别描述符的类型 |
| 7 | wDescriptorLength | 2 | 数字 | 报表描述符的总长度 |
| 9 | bDescriptorType | 1 | 常量 | 识别描述符类型的常数，多个描述符时使用 |
| 10 | wDescriptorLength | 2 | 数字 | 描述符总长度，多个描述符时使用 |
其中，bCountryCode表示的是国家代码，一般将其设置为0就可以了。0表示的是HID设备不是本土化的，其他的值可以查看HID规范。bDescriptorType识别HID描述符附属的描述符的类型，报表描述符的类型为0x22，物理描述符的类型为0x23。每一个 HID设备都必须至少支持一个报表描述符。一个接口可以支持多个报表描述符，以及一个或多个实体描述符。HID描述符的偏移量为9和10的bDescriptorType和wDescriptorLength可以重复存在多个。
在USB主机发送标准命令Get_ Configuration，获取配置描述符的时候，将按照配置描述符、接口描述符、HID描述符、端点描述符的顺序，返回数据。也即主机此时可用获取到HID描述符，可以据其信息再去获取相关的描述符（如报告描述符）。
2 报告描述符
HID设备的报告描述符是一种数据报表，主要用来定义HID设备和USB主机之间的数据交换格式。与标准描述符不同，它没有固定的长度，根据设备不同的用途，需要准备不同的结构和数据描述。
报告描述符由多个不同的项目（item）组成，它有两种编码：短项目（short item）和长项目（long item）。长项目保留给未来使用，本节不对它进行介绍。HID短项目的字节格式如图1所示。
最低位的bSize用来指出项目所需要的数据字节（即data部分的字节长度），其值可为0（bSize=0）、1（bSize=1）、2（bSize=2）和4（bSize=3）。注意没有3个字节长的数据，大部分项目只需要1个字节数据。
bType表示项目的类型，用来表示是主（Main）项目、全局（Global）还是局部（Local）项目。主项目用来定义报告中数据的种类和格式；局部项目表示所定义只能适用于其下的第一个主项目，不能扩展到其他主项目；全局项目则适用于其下方所有主项目，除非被另一个相同标签的全局项目替代。bType=0时，表示项目为主项目；bType=1时，项目为全局项目；bType=2时，项目为局部项目。
bTag为标签，用来标记各项目的作用。图2给出了HID项目的标签定义。
HID短项目的data部分，是可选的，其长度由bSize决定。比如集合结束（End Collection）项目，其值一般为0xC0，后面不带有任何数据。
表2中给出的各种HID项目，每种项目的含义都不相同。下面只对常用的几种项目进行解释，更详细的内容可以参考HID类规范文档，以及专门解释Usage Page和Usage项目的文档（即《HID Usage Tables for USB》）。
主项目中的Input、Output和Feature用来定义报告中的数据通讯字段，每个项目标签之后是用来描述特性的32位数，其中前9位有不同的含义，后23位被保留。当然，HID项目中的data部分，不一定是32位数，其长度仍旧由bSize值决定。这三个项目的特性描述，如表2所示。
表2 Input、Output和Feature的特性描述
| 偏移 | 描述 |
|---|---|
| 0 | 0=数据，表示项目内容可改；1=常数，项目内容不可改 |
| 1 | 0=数组，表示项目描述每个控制的状态；1=变量，项目只报告作用中的控制 |
| 2 | 0=绝对，表示数值以固定值为基准；1=相对，当前数值以上一数值为基准 |
| 3 | 0=没有折行，数据不作折返处理；1=有折行，遇到最大最小界限时折返 |
| 4 | 0=线性，测量与报告数据为线性关系；1=非线性，测量与报告数据非线性关系 |
| 5 | 0=优选状态，无交互时，回到特定状态；1=非优选状态 |
| 6 | 0=没有空位置；1=空状态 |
| 7 | 0=非挥发；1=挥发，设备可以自己改变数值。此位对Input无效 |
| 8 | 0=位字段，表示每一位或每一字节内的群组位可代表一份数据；1=缓冲字节，表示信息包含一个或者多个字节，缓冲字节的报告大小必须为8 |
| 9~23 | 保留 |
表2中的Usage Page和Usage是最复杂的项目，为此USB-IF专门为它们准备了参考文档。Usage Page是全局项目，用来定义数据的用法或功能；Usage是局部项目，用来描述项目或集合的用途。
Usage Page一般和Usage，或者和Usage Minimum、Usage Maximum共同决定设备的用途。如示例1所示，这是一个常见的Usage Page和Usage的定义项目。
【示例1】Usage Page和Usage的示例。
unsigned char MyHidReportDescriptor[]={
0x05, 0x01 //Usage Page (Generic Desktop)
0x09, 0x02 //Usage (Mouse)
…… //其他数据
}示例1中的例子，Usage Page项目的数据部分为0x01，也即Generic Desktop（通用桌面项）。而Usage项目的数据部分为0x02，可以在参考文档《HID Usage Tables for USB》介绍通用桌面项的部分，它定义了各种标识，0x02所对应的为Mouse（鼠标）。
另外需要注意的是，HID设备通过Usage Page:Usage ID的形式来确定设备的类型的。当Usage项目的bSize部分为1或2时，可以认为Usage项目就是Usage ID。如果Usage项目的bSize部分为3，也即Usage项目的数据部分有4个字节，此时高2字节将被解释为Usage Page，低2字节解释为Usage ID。也即Usage项目的数据部分，重新决定了设备用途。
后一种情况较少，常见的还是形如示例1中的情况。上述解释，同样适用于Usage Minimum项目和Usage Maximum项目。
关于HID的类描述符和报告描述符，不需要去强行记忆。大致了解了每个字段的内容，根据参考文档，结合各种实例进行修改，是基本的编程方法。
下一篇开始介绍USB标准命令和USB HID的类命令，结合上一篇和本篇的描述符内容，可从软件层面了解USB的识别和通信过程。
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