Устройство интерфейса человека - Human interface device

А человеко-машинный интерфейс или Скрытый это тип компьютерное устройство обычно используется людьми, что требует ввод от людей и дает вывод людям.

Термин «HID» чаще всего относится к USB-HID Технические характеристики. Термин был придуман Майком Ван Фландерном из Microsoft когда он предложил, чтобы USB комитет создает рабочую группу класса устройств ввода-вывода.[когда? ] Рабочая группа была переименована в класс устройств интерфейса человека по предложению Тома Шмидта из DEC потому что предлагаемый стандарт поддерживает двунаправленную связь.[когда? ]

HID для вывода

Общие HID

Менее распространенные HID

Стандарт HID

Стандарт HID был принят в первую очередь для обеспечения инноваций в ПК устройства ввода и упростить процесс установки таких устройств. До введения концепции HID устройства обычно соответствовали строго определенным протоколы для мышь, клавиатуры и джойстики; например, стандартный протокол мыши в то время поддерживал относительные данные по осям X и Y и двоичный ввод для двух кнопок, без устаревшей поддержки. Все аппаратные инновации требовали либо перегрузки использования данных в существующем протоколе, либо создания настраиваемых драйверов устройств и распространения нового протокола среди разработчиков. Напротив, все устройства, определенные HID, доставляют пакеты с самоописанием, которые могут содержать любое количество типов и форматов данных. Один драйвер HID на компьютере анализирует данные и обеспечивает динамическое связывание данных Ввод / вывод с функциональными возможностями приложений, которые позволили быстро внедрять инновации и разработку, а также значительно разнообразить новые устройства с интерфейсом пользователя.

Рабочий комитет с представителями нескольких известных компаний разработал стандарт HID. Список участников отображается в «Определении класса устройств для устройств с интерфейсом пользователя (HID)».[1]документ. Концепция расширяемого протокола с самоописанием изначально пришла от Майка Ван Фландерна и Манолито Адан работая над проектом "Раптор" на Microsoft и независимо от Стива Макгоуэна, который работал над протоколом устройства для Автобус доступа в то время как в Форте. После сравнения заметок на конференции разработчиков игр, Стив и Майк согласились сотрудничать в разработке нового стандарта для появляющихся универсальная последовательная шина (USB).

Протокол HID имеет свои ограничения, но все современные основные операционные системы распознает стандартные USB HID-устройства, такие как клавиатуры и мыши, без специального драйвера. После установки на экране обычно появляется сообщение о том, что «HID-совместимое устройство» было распознано ». Для сравнения, это сообщение обычно не появляется для устройств, подключенных через PS / 2 6-контактный Разъемы DIN который предшествовал USB. PS / 2 обычно не поддерживает подключи и играй, что означает, что подключение клавиатуры или мыши PS / 2 к включенному компьютеру не всегда работает и может представлять опасность для материнской платы компьютера. Точно так же стандарт PS / 2 не поддерживает протокол HID. В Класс USB-устройств с интерфейсом пользователя описывает USB HID.

Компоненты протокола HID

В протоколе HID есть 2 объекта: «хост» и «устройство». Устройство - это объект, который напрямую взаимодействует с человеком, например, клавиатура или мышь. Хост связывается с устройством и получает от устройства входные данные о действиях, выполняемых человеком. Выходные данные передаются от хоста к устройству, а затем к человеку. Самый распространенный пример хоста - это ПК но, некоторые сотовые телефоны и КПК также могут быть хостами.

Протокол HID упрощает реализацию устройств. Устройства определяют свои пакеты данных и затем представляют хосту «дескриптор HID». Дескриптор HID - это жестко закодированный массив байтов, который описывает пакеты данных устройства. Сюда входят: количество пакетов, поддерживаемых устройством, размер пакетов и назначение каждого байта и бита в пакете. Например, клавиатура с программной кнопкой калькулятора может сообщить хосту, что состояние нажатия / отпускания кнопки сохраняется как 2-й бит в 6-м байте в пакете данных номер 4 (примечание: эти местоположения являются только иллюстративными и зависят от устройства) . Устройство обычно хранит дескриптор HID в ПЗУ, и ему не нужно внутренне понимать или анализировать дескриптор HID. Некоторое аппаратное обеспечение мыши и клавиатуры, представленное сегодня на рынке, реализовано с использованием только 8-битного ЦПУ.

Предполагается, что хост будет более сложным объектом, чем устройство. Хосту необходимо получить дескриптор HID с устройства и проанализировать его, прежде чем он сможет полностью взаимодействовать с устройством. Анализ дескриптора HID может быть сложным. Известно, что несколько операционных систем содержат ошибки в драйверы устройств отвечает за анализ дескрипторов HID спустя годы после того, как драйверы устройств были изначально выпущены для общественности.[нужна цитата ] Однако эта сложность является причиной, по которой возможны быстрые инновации с HID-устройствами.

Вышеупомянутый механизм описывает так называемый «протокол отчетов» HID. Поскольку было понятно, что не все хосты могут анализировать дескрипторы HID, HID также определяет «протокол загрузки». В протоколе загрузки поддерживаются только определенные устройства с определенными функциями, поскольку используются фиксированные форматы пакетов данных. В этом режиме дескриптор HID не используется, поэтому инновации ограничены. Однако преимущество в том, что минимальная функциональность все еще возможна на хостах, которые в противном случае не смогли бы поддерживать HID. Единственные устройства, поддерживаемые в протоколе загрузки:

  • Клавиатура. Любой из первых 256 кодов клавиш («Использование»), определенных в таблицах использования HID на странице 7, может быть передан с клавиатуры с использованием протокола загрузки, но большинство систем обрабатывают только подмножество этих клавиш. Большинство систем поддерживают все 104 клавиши на IBM AT-101 макет, плюс три дополнительных клавиши, предназначенные для Microsoft Windows 95 (слева и справа Клавиша Windows, а Клавиша меню ). Многие системы также поддерживают дополнительные ключи на базовых 105-, корейских 106-, бразильских ABNT 107- и японских DOS / V 109-клавишных раскладках. Кнопки, ручки и клавиши, которые не указаны на странице использования 7, недоступны. Например, клавиши QWERTY на конкретной американской клавиатуре будут работать, но клавиши калькулятора и выхода из системы не будут работать, потому что они определены на странице использования 12 и не могут быть указаны в протоколе загрузки.
  • Мышь - будут доступны только ось X, ось Y и первые 3 кнопки. Никакие дополнительные функции мыши работать не будут.

Одно из распространенных случаев использования режима загрузки - это первые моменты загрузки компьютера. Непосредственная настройка компьютера BIOS часто выполняется только в режиме загрузки. Иногда появляется сообщение, информирующее пользователя о том, что на устройстве установлен правильный драйвер и теперь его можно использовать.

HID определение устройства

Согласно спецификации HID, устройство описывается в режиме отчета как набор элементов управления или группа элементов управления. Элементы управления сопоставляются полем, содержащим данные, и другим, содержащим тег использования. Каждый тег использования описывается в spec, поскольку конструктор предложил использовать данные, описанные в режиме отчета.

Другие протоколы с использованием HID

Поскольку исходное определение HID через USB, HID теперь также используется в других компьютерные коммуникационные шины. Это позволяет использовать HID-устройства, которые традиционно находились только на USB, на альтернативных шинах. Это сделано, поскольку существующая поддержка устройств USB HID обычно может быть адаптирована намного быстрее, чем необходимость изобретать совершенно новый протокол для поддержки мыши, клавиатуры и тому подобного. Известные автобусы, использующие HID:

  • Bluetooth HID - Используется для мыши и клавиатуры, подключенных через блютуз
  • Последовательный HID - используется в Microsoft Windows Media Center Приемники дистанционного управления ПК.
  • ZigBee устройство ввода - ZigBee (RF4CE ) поддерживает HID-устройства через профиль устройства ввода ZigBee.
  • Спрятался за I²C - Используется для встраиваемых устройств в Microsoft Windows 8[2]
  • HOGP (СКРЫТО над ГАТТ) - Используется для устройств HID, подключенных с помощью технологии Bluetooth с низким энергопотреблением

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Определение класса устройств для устройств с интерфейсом пользователя (HID): спецификация микропрограмм - окончательная версия 30.01.97. Форум разработчиков USB. 1997 г.. Получено 2014-04-28.
  2. ^ «СПРЯТАНО по I2C». Microsoft. Получено 2016-01-19.

внешние ссылки