USB下無沖鍵盤的實(shí)現(xiàn)

我們都聽過USB下鍵盤只能做6鍵無沖的說法外臂,但是這種說法其實(shí)是錯(cuò)誤的坐儿,最近在做一個(gè)鍵盤正好看了下這方面的東西,網(wǎng)上相關(guān)資料好像不多宋光,我整理下放在這里貌矿。

USB下全鍵無沖

其實(shí)HID有兩種協(xié)議,一種是boot protocol罪佳,一種是report protocol逛漫。系統(tǒng)在bios時(shí)只支持boot protocol,這種協(xié)議是固定的8byte構(gòu)成赘艳,分別是ID尽楔、Modifiers和6個(gè)keycode,Modifiers就是功能按左右ctrl第练、shift之類的,剩下的keycode只能顯示最多6個(gè)按鍵玛荞,多了就不行了娇掏,以前很多的鍵盤只支持最多按下6個(gè)按鍵是因?yàn)槭褂昧诉@種協(xié)議。但是一旦進(jìn)入到系統(tǒng)勋眯,就可以使用report protocol來發(fā)送案件信息婴梧,report protocol可以用descriptor來描述自己發(fā)送按鍵信息的規(guī)則。

手上幾個(gè)鍵盤的解決方案

第一個(gè)

INFI75

infi75當(dāng)按鍵少于6個(gè)(最多5個(gè))的時(shí)候是用的boot protocol發(fā)送的客蹋,當(dāng)大于等于6個(gè)的時(shí)候塞蹭,會(huì)使用report protocol。

TMK/QMK

QMK使能NKRO后可以用shift+n來切換發(fā)送的協(xié)議

杜伽

杜伽的方案是虛擬出來好幾個(gè)鍵盤來發(fā)送讶坯。番电。。這種操作也在知乎上看到過。不過很奇怪的是他每個(gè)鍵盤的report其實(shí)也不是boot protocol的格式漱办。这刷。。不知道為什么要這么搞


可以看到選中的兩行是由不同device發(fā)送的

FL980V2

這個(gè)我也是沒太看懂娩井,我按下很多個(gè)按鍵但是好像發(fā)送的位數(shù)不太對(duì)暇屋。


descriptor

這里主要是三個(gè)部分

Device Descriptor

0x12                //bLenght
0x01                //bDescriptorType
0x00,0x02           //bcdUSB
0xef                //bDeviceClass
0x02                //bDeviceSubClass
0x01                //bDeviceProtocol
0x40                //bMaxPacketSize0
0x3a,0x30           //idVendor
0x01,0x10           //idProduct
0x01,0x01           //bcdDevice
0x01                //iManufacturer
0x02                //iProduct
0x03                //iSerialNumber
0x01                //bNumConfigurations
  • 0x12:長(zhǎng)度(bLength)。描述符的長(zhǎng)度
  • 0x01:描述符類型(bDescriptorType)洞辣。代表這段數(shù)據(jù)屬于設(shè)備描述符
  • 0x00, 0x02:USB 版本號(hào)(bcdUSB)咐刨。代表USB2.0協(xié)議
  • 0xef:設(shè)備類(bDeviceClass)。這是一個(gè)特定的類別代碼扬霜。
  • 0x02:設(shè)備子類(bDeviceSubClass)定鸟。這個(gè)字段的值也需要根據(jù)實(shí)際的設(shè)備類型來定贮缅。
  • 0x01:設(shè)備協(xié)議(bDeviceProtocol)医增。同樣恕齐,這個(gè)字段的值也需要根據(jù)實(shí)際的設(shè)備類型來定囊卜。
  • 0x40:最大數(shù)據(jù)包大形鲈摇(bMaxPacketSize0)代虾。表示端點(diǎn)0的最大數(shù)據(jù)包大小栈戳,
  • 0x3a, 0x30:供應(yīng)商ID(idVendor)安聘。由 USB Implementers Forum 分配的制造商標(biāo)識(shí)符华糖。
  • 0x01, 0x10:產(chǎn)品ID(idProduct)麦向。制造商分配的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)符。
  • 0x01, 0x01:設(shè)備版本號(hào)(bcdDevice)客叉。設(shè)備的發(fā)布版本號(hào)诵竭。
  • 0x01:制造商描述符索引(iManufacturer)。如果制造商字符串描述符存在兼搏,則這個(gè)字段應(yīng)該指向它卵慰。
  • 0x02:產(chǎn)品描述符索引(iProduct)。如果產(chǎn)品字符串描述符存在佛呻,則這個(gè)字段應(yīng)該指向它裳朋。
  • 0x03:序列號(hào)描述符索引(iSerialNumber)。如果序列號(hào)字符串描述符存在吓著,則這個(gè)字段應(yīng)該指向它鲤嫡。
  • 0x01:配置數(shù)量(bNumConfigurations)。表示設(shè)備的配置數(shù)量绑莺。

Configuration Descriptor

//配置描述符
0x09,              //bLenght
0x02,              //bDescriptorType
0x22,0x00,         //wTotalLength
0x01,              //bNumInterfaces
0x01,              //bConfigurationValue
0x00,              //iConfiguration
0xa0,              //bmAttributes
0x32,              //MaxPower
//接口描述符,鍵盤功能
0x09,              //bLenght
0x04,              //bDescriptorType
0x00,              //bInterfaceNumber
0x00,              //bAlternateSetting
0x01,              //bNumbEndpoints
0x03,              //bInterfaceClass
0x01,              //bInterfaceSubClass
0x01,              //bInterfaceProtocol
0x00,              //iInterface
//HID類描述符
0x09,              //bLenght
0x21,              //bDescriptorType
0x11,0x01,         //bcdHID
0x00,              //bCountryCode
0x01,              //bNumDescriptors
0x22,              //bDescriptorType
0x43,0x00,         //wDescriptorLength
//端點(diǎn)描述符
0x07,              //bLenght
0x05,              //bDescriptorType
0x81,              //bEndpointAddres
0x03,              //bmAttributes
0x40,0x00,         //wMaxPacketSize
0x01               //bInterval
  1. 配置描述符(Configuration Descriptor):

    • 長(zhǎng)度(bLenght): 0x09 (9字節(jié))
    • 描述符類型(bDescriptorType): 0x02 (配置描述符)
    • 總長(zhǎng)度(wTotalLength): 0x0022 (整個(gè)descriptor有 34字節(jié)暖眼,小端)
    • 接口數(shù)(bNumInterfaces): 0x01 (1接口)
    • 配置值(bConfigurationValue): 0x01
    • 配置描述符(iConfiguration): 0x00 (沒有關(guān)聯(lián)的描述符字符串)
    • 配置特性(bmAttributes): 0xa0 (總線供電,支持遠(yuǎn)程喚醒)
    • 最大功率(MaxPower): 0x32 (100mA纺裁,1代表2ma)
  2. 接口描述符(Interface Descriptor):

    • 長(zhǎng)度(bLenght): 0x09 (9字節(jié))
    • 描述符類型(bDescriptorType): 0x04 (接口描述符)
    • 接口號(hào)(bInterfaceNumber): 0x00 (接口0)
    • 替代設(shè)置(bAlternateSetting): 0x00
    • 端點(diǎn)數(shù)(bNumbEndpoints): 0x01 (端點(diǎn)0以外的端點(diǎn)數(shù)1)
    • 接口類(bInterfaceClass): 0x03 (HID)
    • 接口子類(bInterfaceSubClass): 0x01 (1是 0否 支持BIOS)
    • 接口協(xié)議(bInterfaceProtocol): 0x01 (00其他诫肠,01鍵盤,02鼠標(biāo))
    • 接口(iInterface): 0x00 (沒有關(guān)聯(lián)的描述符字符串)
  3. HID描述符(HID Descriptor):

    • 長(zhǎng)度(bLenght): 0x09 (9字節(jié))
    • 描述符類型(bDescriptorType): 0x21 (HID描述符)
    • HID版本(bcdHID): 0x0111 (HID 1.11 小端)
    • 國(guó)家代碼(bCountryCode): 0x00 (沒有特定的國(guó)家代碼)
    • HID描述符數(shù)(bNumDescriptors): 0x01
    • 描述符類型(bDescriptorType): 0x22 (報(bào)告描述符)
    • 描述符長(zhǎng)度(wDescriptorLength): 0x0043 (67字節(jié))
  4. 端點(diǎn)描述符(Endpoint Descriptor):

    • 長(zhǎng)度(bLenght): 0x07 (7字節(jié))
    • 描述符類型(bDescriptorType): 0x05 (端點(diǎn)描述符)
    • 端點(diǎn)地址(bEndpointAddres): 0x81 (Bits 3…0是端點(diǎn)號(hào),低速設(shè)備(Low-speed devices)最多擁有3個(gè)端點(diǎn)號(hào)(0–2)区赵,其他設(shè)備則最多擁有16個(gè)端點(diǎn)號(hào)(0–15)惭缰。,Bit 7是方向笼才,OUT = 0 漱受,IN = 1,控制端點(diǎn)(control endpoints)忽略這個(gè)位骡送。)
    • 屬性(bmAttributes): 0x03 (Bits 1…0表示傳輸類型昂羡,00b表示控制(control),01b表示等時(shí)(isochronous)摔踱, 10b表示批量(bulk)虐先,11b表示中斷(interrupt)。)
    • 最大包長(zhǎng)度(wMaxPacketSize):0x0040(64字節(jié))
    • 傳輸間隔(bInterval): 0x01(每幀傳輸)

HID報(bào)表描述符

最關(guān)鍵的是這里

05 01  //   Usage Page (Generic Desktop),
09 06  //   Usage (Keyboard),
a1 01  //   Collection (Application),
85 01  //   Report ID(01),
// bitmap of modifiers(功能按鍵)
05 07  //   Usage Page (Keyboard),
19 e0  //   Usage Minimum (Keyboard LeftControl),
29 e7  //   Usage Maximum (Keyboard Right GUI),
15 00  //   Logical Minimum (0),
25 01  //   Logical Maximum (1),
95 08  //   Report Count (8),
75 01  //   Report Size  (1),
81 02  //   Input (Data, Variable, Absolute),
// LED output report
05 08  //   Usage Page (LEDs)
19 01  //   Usage Minimum (Num Lock   1)
29 05  //   Usage Maximum (Kana   3)
95 05  //   Report Count (5)
75 01  //   Report Size  (1)
91 02  //   Output (Data,Var,Abs)
//湊齊LED 5bit后面的3個(gè)bit 為1byte
95 01  //   Report Count (1)  
75 03  //   Report Size  (3)
91 01  //   Output (Cnst,Var,Abs)
// bitmap of keys(普通按鍵)
05 07  //   Usage Page (Keyboard),
19 00  //   Usage Minimum (0),
29 77  //   Usage Maximum (119),
15 00  //   Logical Minimum (0),
25 01  //   Logical Maximum (1),
75 01  //   Report Size  (1),
95 78  //   Report Count (120),
81 02  //   Input (Data, Variable, Absolute),
c0     //   End Collection

主要說明后面的report派敷,會(huì)先發(fā)送1byte 的report ID蛹批,然后1byte的功能按鍵,然后1byte的LED篮愉,15byte的普通按鍵腐芍。然后每次發(fā)送report時(shí)按照這個(gè)規(guī)則給電腦發(fā)送就行了。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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