Windows主機端與自定義USBHID設備通信詳解

WindowsUSBHID設備通信詳解(2009-06-1223:19)Windows說明：以下結論都是基于WindowsXP HID自定義設備，對于標準設備，譬如USB鼠標和鍵盤，由于操作系統(tǒng)對其獨占，很多操作未必能正確執(zhí)行。WindowsAPICreateFileReadFileWriteFileDDK的內(nèi)容：HidD_SetFeatureHidD_GetFeatureHidD_SetOutputReportHidD_GetInputReport其中，CreateFile用于翻開設備；ReadFile、HidD_GetFeature、HidD_GetInputReport用于設備到主機方向的數(shù)據(jù)通信；WriteFile、、HidD_SetOutputReport用于主機到設備方向的數(shù)據(jù)通信。鑒于函數(shù)，明白了這四個函數(shù)，其它的可以類推之。幾個常見錯誤會得到以下常見錯誤：6： 句柄無效23： 數(shù)據(jù)錯誤〔循環(huán)冗余碼檢查〕87： 參數(shù)錯誤1784： buffer無效主機端設備枚舉程序流程函數(shù)使用說明CreateFile(devDetail->DevicePath, //設備路徑GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //訪問方式FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,//共享模式NULL,OPEN_EXISTING, //文件不存在時敗式翻開

FILE_FLAG_OVERLAPPED, 〕模NULL);在這里，CreateFileHID設備，其中設備路徑通過函數(shù)SetupDiGetInterfaceDeviceDetail取得。CreateFile有以下幾點需要留意：訪問方式：假設是系統(tǒng)獨占設備，例如鼠標、鍵盤等等，應將此參數(shù)0，否則后續(xù)函數(shù)操作將失敗〔HidD_GetAttributes〕；也就是MSDN上關于此參數(shù)的說明：Ifthisparameteriszero,theapplicationcanqueryfileanddeviceattributeswithoutaccessingthedevice.ThisisusefulifanapplicationwantstodeterminethesizeofafloppydiskdriveandtheformatsitsupportswithoutrequiringafloppyinthedriveItcanalsobeusedtotestforthefile”sordirectory”sexistencewithoutopeningitforreadorwriteaccess。 模式：此參數(shù)并不會在此處表現(xiàn)出明顯的意義，它主要是WriteFile，ReadFile有影響。假設這里設置為重疊〔異步〕模WriteFile，ReadFile時也應當使用重疊〔異步〕模式，WriteFile，ReadFile的最終一個參數(shù)不能為空并不代表就是此參數(shù)不正確，更多的信息將在具體表達這兩個函數(shù)時指0WriteFile，ReadFile操作會在數(shù)據(jù)處理完成之后才返回，否則堵塞在函數(shù)內(nèi)部。ReadFile(hDev, recvBuffer, //用于接收數(shù)據(jù)的bufferIN_REPORT_LEN, //要讀取數(shù)據(jù)的長度&recvBytes, //實際收到的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)&ol); //異步模式ReadFileHIDIN以下幾點要留意：1、ReadFileHID設備與主機之間的中INReadFile打交道。實際上主時機在最大間隔時間〔由設備的端點描述符來指定〕內(nèi)輪詢設備，發(fā)出中斷IN傳輸?shù)膽┣蟆！白x取”即意味著從某個bufferbuffer就是HID設備驅(qū)動中的bufferHidD_SetNumInputBuffers來轉(zhuǎn)變。在XP32〔個報告〕。假設設備不支持中斷IN傳輸，那么是無法使用此函數(shù)來得到預期結果的。實際上這種狀況不行能在HID中消滅，由于協(xié)議指明白至少要有一個中斷IN端點。、IN_REPORT_LEN代表要讀取的數(shù)據(jù)的長度〔實際的數(shù)據(jù)正文+一個byte的報告這里是一個常數(shù)主要是由于設備固件的信息我是完全知道的，固然知道要讀取多少數(shù)據(jù)〔也就是報告的長度〕；不過也可以通過另外的函數(shù)〔HidD_GetPreparsedData 先取得報告的長度，這里不做具體爭論。由于很難想象在不了解固件信息的狀況下來做自定義設備的HID通信在實際應用中一般來說就是固件與PC程序匹配著來開發(fā)此參數(shù)假設設置過大，recvBytes參數(shù)中會輸出實際讀到的長度；假設設1784〔buffer無效。CreateFile時的設置相對應，否則會返回87號錯誤〔參數(shù)錯誤〕。假設不需要異步模式，此參NULL。在這種狀況下，ReadFile會始終等待直到數(shù)據(jù)讀取成功，所以會堵塞住程序的當前過程。WriteFile(hDev, 值reportBuf, //存有待發(fā)送數(shù)據(jù)bufferOUT_REPORT_LEN, //待發(fā)送數(shù)據(jù)的長度&sendBytes, //實際收到的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)&ol); //異步模式WriteFile后，設備會接收到輸OUTWriteFile會通過中OUTSetReport懇求通過掌握管道來傳輸?！矊嶋H的數(shù)據(jù)正文+byte的報告ID〕。假設大于實際報告的長度，則使用實際報告長度；假設小1784號錯誤〔buffer無效〕。IDID指示的必需是輸〕。這種狀況可能簡潔被程序員無視，結果不知錯誤號所反映的是什么，網(wǎng)上也常常有類似疑問的帖子。順便指出，輸入報告、輸入報告、特征報告這些報告類型，是反映HID設備的報告描述符中。后文將做舉例爭論。4CreateFile時的設〕。假設不需要異步模式，NULL。在這種狀況下，WriteFile會始終等待直到數(shù)據(jù)讀取成功，所以會堵塞住程序的當前過程。HidD_SetFeature(hDev, 回值reportBuf, 送數(shù)據(jù)bufferFEATURE_REPORT_LEN); //buffer的長度HidD_SetOutputReport(hDev, 的返回值reportBuf, //bufferOUT_REPORT_LEN); //buffer的長度HidD_SetFeature發(fā)送一個特征報告HidD_SetOutputReport輸出報告給設備。留意以下幾點：1、跟WriteFilereportBuf[0]ID，并且和各自適合的類型相對應。也就是說，HidD_SetFeature只能發(fā)送特征報IDID。下狀況：報告ID與固件描述的不符。傳入的buffer長度少于固件描述的報告的長度。〔非官方文檔〕，只要是驅(qū)動程序?qū)┣鬅o反響，都會產(chǎn)生此錯誤。常見錯誤匯總HIDReadFileErrorCode6(handleisinvalid)傳入的句柄無效ErrorCode87(參數(shù)錯誤)createfile時聲明白異步方式，但是讀取時按同步讀取。ErrorCode1784(buffer無效):傳參時傳入的“讀取buffer長度”與實際的報告長度不符。HIDWriteFileErrorCode6(handleisinvalid)傳入的句柄無效ErrorCode87〔參數(shù)錯誤〕CreateFile時聲明的同步/WriteFile時傳入的不同。與固件中定義的不全都〔bufferID〕ErrorCode1784(buffer無效)傳參時傳入的“寫入buffer長度”與實際的報告長度不符。HidD_SetFeatureHidD_SetOutputReportErrorCode1(incorrectfunction)〔輸入、輸出、特征〕ErrorCode6(handleisinvalid)傳入的句柄無效ErrorCode23〔數(shù)據(jù)錯誤〔循環(huán)冗余碼檢查〕〕與固件中定義的不相符〔bufferID〕〔報告正文+1byte,1byte為ID〕〔非官方文檔〕，只要是驅(qū)動程序不承受此懇求〔對懇求無反響〕，都會產(chǎn)生此錯誤報告描述符及數(shù)據(jù)通信程序例如〔由于是匯編代碼，所以不必留意其語法，僅需留意表中的每個1個字節(jié)〕：_ReportDescriptor: //報告描述符.dw0x06, 0x00,0xff //用法頁.dw0x09, 0x01 用法(1).dw0xa1, 0x01 //集合開頭.dw0x85, 0x01 //ID(1).dw0x09, 0x01 用法(1).dw0x15, 0x00 //規(guī)律最小值(0).dw0x26, 0xff,0x0 //規(guī)律最大值(255).dw0x75, 0x08 //報告大小(8).dw0x95, 0x07 //報告計數(shù)(7).dw0x81, 0x06 //輸入〔數(shù)據(jù)，變量，相對值〕.dw0x09, 0x01 (1).dw0x85, 0x03 //ID〔3〕.dw0xb1, 0x06 //特征〔數(shù)據(jù)，變量，相對值〕.dw0x09, 0x01 (1).dw0x85, 0x02 //ID〔2〕.dw0xb1, 0x06 //特征〔數(shù)據(jù)，變量，相對值〕.dw0x09, 0x01 用法(1).dw0x85, 0x04 //ID〔4〕.dw0x91, 0x06 //輸出〔數(shù)據(jù)，變量，相對值〕.dw 0xc0 //結合完畢_ReportDescriptor_End:412，特征報告4〔ID〕7個字節(jié)〔加ID8個字節(jié)〕。下面用一個簡潔的例如來描述PC端與USBHID設備進展通信的一般方法。#defineUSB_VID0xFC0#defineUSB_PID0x420HANDLEOpenMyHIDDevice(intoverlapped);voidHIDSampleFunc{HANDLE hDev;BYTE recvDataBuf[8];BYTE reportBuf[8];DWORD bytes;hDev=OpenMyHIDDevice(0);//翻開設備，不使用重疊〔異步〕方式;if(hDev==INVALID_HANDLE_VALUE)return;reportBuf[0]=4;//ID4memset(reportBuf,0,8);reportBuf[1]=1;if(!WriteFile(hDevreportBuf8&bytesNULL//寫入數(shù)據(jù)到設備return;讀取設備發(fā)給主機的數(shù)據(jù)}HANDLEOpenMyHIDDevice(intoverlapped){HANDLE GUID hidGuid;HidD_GetHidGuid(&hidGuid);HDEVINFOhDevInfo=SetupDiGetClassDevs(&hidGuid,NULL,NULL,(DIGCF_PRESENT|DIGCF_DEVICEINTERFACE));if(hDevInfo==INVALID_HANDLE_VALUE){returnINVALID_HANDLE_VALUE;}SP_DEVICE_INTERFACE_DATAdevInfoData;devInfoData.cbSize=sizeof(SP_DEVICE_INTERFACE_DATA);intdeviceNo=0;SetLastError(NO_ERROR);while(GetLastError!=ERROR_NO_MORE_ITEMS){if(SetupDiEnumInterfaceDevice(hDevInfo,0,&hidGuid,deviceNo,&devInfoData)){ULONGrequiredLength=0;SetupDiGetInterfaceDeviceDetail(hDevInfo,&devInfoData,NULL,0,&requiredLength,NULL);PSP_INTERFACE_DEVICE_DETAIL_DATAdevDetail=(SP_INTERFACE_DEVICE_DETAIL_DATA*)malloc(requiredLength);devDetail->cbSize=sizeof(SP_INTERFACE_DEVICE_DETAIL_DATA);if(!SetupDiGetInterfaceDeviceDetail(hDevInfo,&devInfoData,devDetail,requiredLength,NULL,NULL)){free(devDetail);SetupDiDestroyDeviceInfoList(hDevInfo);returnINVALID_HANDLE_VALUE;}if(overlapped){hidHandle=CreateFile(devDetail->DevicePath,GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_FLAG_OVERLAPPED,NULL);}else{hidHandle=CreateFile(devDetail->DevicePath,GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL);}free(devDetail);if(hidHandle==INVALID_HANDLE_VALUE){SetupDiDestroyDeviceInfoList(hDevInfo);free(devDetail);returnINVALID_HANDLE_VALUE;}_HIDD_ATTRIBUTEShidAttributes;if(!HidD_GetAttributes(hidHandle,&hidAttributes)){CloseHandle(hidHandle);SetupDiDestroyDeviceInfoList(hDevInfo);returnINVALID_HANDLE_VALU