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出O R I A L
相关设备
本应用笔记适用于下列设备：
所有Silicon Labs的USB微控制器。
1.引言
人机接口设备（ HID ）类规范使设计人员能够创建基于USB的设备和
应用程序而不需要自定义驱动程序的开发。其高水平的片上集成和鲁棒
USB接口使得Silicon Laboratories的微控制器适用于HID设计的理想设备。
1.1 。关于本文档
本应用笔记假定读者具有USB规范的一个基本的了解，包括一些
知识端点，描述和传输协议。在突出本文档重点
与HID设计技术，用于创建和优化使用HID硅为基础的系统的好处和
实验室的微控制器。
此文档包括以下内容：
浅谈HID
这可以作为一个起点， HID设备固件固件模板
在HID对象类的描述，可用于由主机应用程序与HID设备进行通信
两个例子说明HID通过修改模板来实现固件固件系统
固件源代码文本中讨论的每一个HID例子
主机端应用软件示例代码
1.2 。 HID范例
使用附带的固件模板为起点创建本应用笔记HID两个例子。
标题为"7. USB鼠标Example"第26页和"8.的部分HID Blinky固件和软件Example"上
第33页描述模板的固件如何修改创建的每个实例。一节“ 8 。 HID Blinky
固件和软件的实施例“也提供了如何HID类对象可以用于一个例子
与HID设备通信。
修订版0.2 11/06
版权所有 2006年由Silicon Laboratories公司
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2.要介绍HID
USB设备与PC作为如图1所示的嵌入式之间创建一个USB接口的通信
系统和一台PC需要编写代码的软件如下子系统：
嵌入式设备固件
主机侧的操作系统驱动程序
主机端PC的应用程序
PC
USB设备
USB外设
系统驱动器
设备固件
双向数据流
系统 -
水平
数据
缓冲器
USB端口
主机侧
应用
PC和嵌入式系统之间图1. USB接口
2.1 。 USB系统开发
USB规范定义了一系列的USB类，诸如HID，大容量存储设备等开发的创建
一个USB系统不符合预定义的USB类之一必须开发与自定义驱动程序
设备的固件和电脑的应用程序。对于这些系统，开发者可以使用一个软件包，如硅
实验室了USBXpress ，它包括一组定制的驱动程序，固件程序和主机程序，使对
USB通信。 HID类设备简化了USB通信一步通过使用一个标准化的，
灵活的驱动器，预装了所有常用的操作系统。
与HID开发的优势包括：
与所有常用的操作系统（ XP ， 2000 ，在Mac，Linux ）兼容
无需驱动程序开发或分销
由于标准化的，但灵活的HID规格精简设备/主机接口
2.2 。入门HID
设计人员可以创建使用Silicon Laboratories的IDE ，的评估版本嵌入HID固件
Keil编译和目标板中包含Silicon Laboratories的开发工具包。设计开发
主机端PC的应用程序，必须安装Windows驱动程序开发工具包（ DDK ），它可以从以下地址下载
http://www.microsoft.com/whdc/devtools/ddk/ 。
一旦安装了DDK中，开发人员将能够利用
利用HID特定的API调用来发送和接收与HID类设备的数据。
对于设计师创建HID为基础的系统使用本应用笔记的相关固件模板作为
开始点，典型的系统设计流程示于图2中。
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安装软件的开发环境
（ Silicon Laboratories的IDE ，视觉工作室等）
安装HID驱动程序
开发套件
固件拷贝到模板
项目目录。
开放固件的模板
固件开发
环境。
打开主机应用程序项目
在主机 -
端软件
开发环境
此应用程序的使用第5
modifiying时，请注意为指导
固件模板以满足您的
系统的要求。
设计的主机应用程序。
连接设备到主机系统。
发送和接收数据
使用HID类设备
HIDDevice对象类
第6节讨论。
图2.项目工作流程图
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3. HID规格概述
创建HID类的通用串行总线（USB）协议来定义交互以某种程度的设备
与人类和传送数据用的计算机系统。
3.1 。通用串行总线
USB协议提出了在通用性，速度和可靠性的其它的PC接口显著优点。 USB
系统下，其中一个装置被连接到主机PC或一个USB端口设备/主机的关系进行通信
毂，然后将其连接到PC 。通过所述装置侧的固件的主机侧的应用软件进行交互
本地操作系统或定制驱动程序。
3.1.1 。设备端点
在基于USB的系统中，所有的数据移动到或从设备的端点。 USB规范要求所有的设备
有一控制端点。该主机使用这个端点来检索有关该设备通过数据包的信息
所谓的描述符。许多USB设备还支持将数据传输到主机或从主机附加端点。 IN
端点传输数据从设备到主机，同时从主机到设备OUT端点传输数据。
3.1.2 。 Silicon Laboratories的微控制器功能
Silicon Laboratories的微控制器系列具有USB功能，可以支持一个控制端点和至少一个
额外的端点。 USB硬件控制低级别的数据传送到主机或从主机。硬件发送和
通过用户可访问的缓冲器接收数据。关于USB事件，包括微控制器固件的信号
数据的接收和发送相关的事件，通过设置标志。这些标志触发中断的服务
服务程序（ ISR ） ，如果中断已经启用。
3.1.3 。 USB设备类
USB规范和补充文件中定义了一些设备类的USB分类
根据能力和接口要求的设备。当主机获取设备信息，类
分类有助于主机，以确定如何与USB设备进行通信。
3.2 。人机接口设备类
HID类设备的接口通常与人的某些能力。 HID类设备包括鼠标，键盘，
打印机等。但是，在HID规范仅定义了设备的基本要求和协议
数据传输，和设备不必依赖于任何直接的人工交互。
3.2.1 。等级要求
HID设备必须满足征收，以保持标准的HID接口数一般要求和
高效：
所有的HID设备必须有一个控制端点（端点0 ）和中断端点。许多设备也使用
一个中断OUT端点。在大多数情况下， HID设备不能有一个以上的输出和1中
端点。
传输的所有数据的格式必须为报告其结构中的报告描述符中定义的。报告
本文档详细在后面讨论。
HID设备必须响应除了所有标准的USB请求标准HID请求。
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4.枚举和设备检测
前HID设备可以与主机进入其正常操作模式和数据传输，该设备必须
正确枚举。枚举过程由许多呼叫主机的描述制作
存储在描述该设备的功能的设备。
该设备必须响应与遵循标准格式描述符。描述符包含所有基本信息
有关设备。 USB规范定义了一些检索的描述符，并且在HID规范定义
其他必需的描述符。下一节将讨论该描述符结构主机期望接收。两
在枚举过程后部分描述了该设备的责任和主机。这些部分参考
以在HID固件模板，这将在后面详细本文档中讨论的部分。
4.1 。描述符结构
描述首先描述符长度，以字节一个字节。此长度等于总字节数
在描述符中包括的字节存储的长度。下一个字节表示描述符的类型，其允许
主办正确解释包含在描述符字节的其余部分。的其余部分的内容和价值
个字节是特定的描述符的类型被发送。描述符结构必须按照规范
究竟;主机会忽略包含错误的大小或价值，可能导致枚举接收描述符
失败，并且禁止装置和主机之间的进一步通信。
描述内容通常被存储在FLASH存储器空间。该文件名为
USB_Descriptor.h
在HID
固件模板声明每隔描述符的每一个值。文件
usb_descriptor.c
定义为每个内容
描述符。
4.1.1 。描述符声明示例
的声明可能看起来像下面这样。
//------------------------------------------
//标准设备描述符类型定义
//------------------------------------------
typedef结构
{
BYTE bLength ;
BYTE bDescriptorType ;
WORD bcdUSB ;
BYTE形式bDeviceClass ;
BYTE bDeviceSubClass ;
BYTE bDeviceProtocol ;
BYTE bMaxPacketSize0 ;
WORD idVendor ;
WORD idProduct ;
WORD bcdDevice ;
BYTE iManufacturer ;
BYTE iProduct ;
BYTE iSerialNumber ;
BYTE bNumConfigurations指定;
} device_descriptor ;
//大小描述符以字节为单位
//描述符类型（= 1）
在BCD // USB规格版本号
//设备类代码
//设备子类代码
//设备协议代码
//最大数据包大小为EP0
//供应商ID
//产品编号
在BCD //设备版本号
desc字符串的厂商//指数
desc字符串的产品//指数
desc字符串的SerNo //指数
//可能的配置数
//的设备描述符类型尾
该声明恰恰符合了的大小和内容的顺序USB规范的要求
设备描述符。一些内容被存储在单个字节，而有些则需要两个字节。
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