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bluetooth hid规范

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  • 上传时间:2019-07-22
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    • 1、蓝牙蓝牙 HID 规范规范 1.知识准备知识准备 拨号网络配置文件拨号网络配置文件 - DUN DUN 提供了通过 Bluetooth 无线技术接入 Internet 和其它拨号服务的标准。最常 见的情况是在手机上拨号,从膝上型计算机以无线方式接入 Internet 文件传输配置文件文件传输配置文件 - FTP FTP 定义了客户端设备如何浏览服务器设备上的文件夹和文件。一旦客户端找到了文 件或位置,客户端即可从服务器拉取文件,或通过 GOEP 从客户端推送文件至服务器。 通用对象交换配置文件通用对象交换配置文件 - GAP GAP 是所有其它配置文件的基础,它定义了在 Bluetooth 设备间建立基带链路的通 用方法。此配置文件定义了一些通用的操作,这些操作可供引用 GAP 的配置文件以及实 施多个配置文件的设备使用。GAP 确保了两个 Bluetooth 设备(不管制造商和应用程序) 可以通过 Bluetooth 技术交换信息,以发现彼此支持的应用程序。不符合任何其它 Bluetooth 配置文件的 Bluetooth 设备必须与 GAP 符合以确保基本的互操作性和共 存。 免提

      2、配置文件免提配置文件 - HFP HFP 描述了网关设备如何用于供免提设备拨打和接听呼叫。描述了网关设备如何用于供免提设备拨打和接听呼叫。 典型配置如汽车使用手机 作为网关设备。在车内,立体声系统用于电话音频,而车内安装的麦克风则用于通话时发送 输出音频。HFP 还可用于个人计算机在家中或办公环境中作为手机扬声器的情况。 SIM 卡接入配置文件卡接入配置文件 (SAP) SAP 允许带有内置 GSM 收发器的车载电话之类的设备连接到蓝牙电话中的 SIM 卡。因此车载电话本身并不需要单独的 SIM 卡。 服务发现应用配置文件服务发现应用配置文件 (SDAP) SDAP 描述了应用程序如何使用描述了应用程序如何使用 SDP 发现远程设备上的服务。发现远程设备上的服务。由于 GAP 的要求, 任何蓝牙设备都应当能够连接至其它蓝牙设备。基于此,SDAP 要求任何应用程序都应能 够发现它要连接的其它蓝牙设备上的可用服务。 此配置文件可以承担搜索已知和特定服务以 及搜索一般服务的任务。SDAP 涉及了称为“服务发现用户应用程序”的一个应用程序,这 是蓝牙设备查找服务所必需的。 此应用程序可以与向/

      3、从其它蓝牙设备发送/接收服务查询的 SDP 相接。SDAP 依赖于 GAP,并可以重新使用部分 GAP 串行端口配置文件串行端口配置文件 (SPP) SPP 定义了如何设置虚拟串行端口及如何连接两个蓝牙设备。SPP 基于 ETSI TS07.10 规格,使用 RFCOMM 协议提供串行端口仿真。SPP 提供了以无线方式替代现 有的 RS-232 串行通信应用程序和控制信号的方法。SPP 为 DUN、FAX、HSP 和 LAN 配置文件提供了基础。此配置文件可以支持最高 128 kbit/sec 的数据率。SPP 依赖于 GAP OPP 规范是蓝牙手机通用的数据传输方式,叫对象交换协议,手机之间互传文件就采规范是蓝牙手机通用的数据传输方式,叫对象交换协议,手机之间互传文件就采 用这种规范用这种规范 FTP 规范其实就是规范其实就是 FTP 客户端和客户端和 FTP 服务器服务器 2.蓝牙蓝牙 HID 规范规范 2.1. 蓝牙蓝牙 HID 规范的软件结构规范的软件结构 蓝牙技术中的人性化接口设备(HID)应用模式可以使人们无连线烦恼地控制他们的计 算机、游戏操作杆、远程监控设备等。本文参照

      4、 SIG 最新公布的 0.95c 版本 HID 规范, 详细介绍了蓝牙 HID 规范及其应用场景,以及蓝牙 HID 终端设备端与 HID 主机端的解决 方案。 蓝牙技术在成功地应用在耳机、免提设备和 PC 外设后,逐渐得到更广泛的应用,人们 开始期望能够无连线烦恼地控制他们的计算机、游戏操作杆、遥控设备等。蓝牙蓝牙 SIG 组织组织 公布的公布的 HID 规范正好迎合了这一需求。规范正好迎合了这一需求。 与传统的只能和相互匹配的设备通信的无线键盘不同,蓝牙 HID 键盘能够作为一个标 准键盘与任何蓝牙 HID 系统通信。蓝牙 HID 解决方案使得 HID 终端设备能够自动地探测 和连接到需要的系统,如 PDA、PC、机顶盒等。例如,一个蓝牙 HID 鼠标能够用来控制 PC 机,也可用于控制 PDA,而不是像传统的模式中某个外设只能控制与它匹配的某种特定 的主机。 因此, 蓝牙 HID 规范使得不同平台 HID 主机的输入和控制外设实现真正的互用性。 蓝牙 HID 规范的软件结构框图如图 1 所示。HID 规范运行在蓝牙的 L2CAP 协议上, 并基于 GAP 规范。 2.2. HID

      5、规范的基本要求有:规范的基本要求有: 1) 在一个微型网络中通常被推荐当作从设备(slave),但是也允许作为主设备 (master)。 2) 键盘必须支持认证和加密:只有当被 HID 主机要求时才激活工作模式;在认证和 加密的基础上,也可以被其它 HID 主机选用;通过单键创建联合键的方式可以实现使用加 密技术的低成本 HID 方案;强烈推荐蓝牙 HID 键盘和辅助键盘支持联合键的应用。 3) 推荐使用有限的服务发现模式:对一台 HID 主机而言,HID 终端设备通常都是一 对一的关系;通过击键或者电源接通来激活 HID 终端设备。 4) 作为从设备必须始终保持可连接性,例如 PC 在启动时寻呼键盘,或者键盘在有数 据传输时寻呼 PC 机。 5) HID 主机必须支持 QoS。 6) HID 主机必须支持低功耗工作模式,一般的 HID 终端设备(如鼠标、键盘、游戏杆) 的设计目标通常为: 在 3 节标准 AAA 电池或者 2 节标准碱性 AA 电池下, 至少工作三个月; HID 主机和主机和 HID 终端设备都必须支持呼吸终端设备都必须支持呼吸(sniff)工作模式和休眠工作模式和休

      6、眠(park)工作模式;保工作模式;保 持工作模式对持工作模式对 HID 主机来说是必须的,而对主机来说是必须的,而对 HID 终端设备来说是可选的。终端设备来说是可选的。 7) HID 终端设备只需要支持 DM1 格式的数据。 8) 除了查询模式和寻呼模式,交互的寻呼扫描模式和查询扫描模式也是必需的。 9) 对单功能设备而言并不需要支持 SCO 语音通道。 10) 支持绑定的设备必须有某种形式的固定内存来存放 128 位的认证码,使用联合键 的 HID 设备比只使用单键的设备需要更多的内存来支持。 11) 为了使设备支持联合键认证,推荐最少为四个主机键(host key)留有适当的存储 空间。 2.3 HID 规范的导入模式规范的导入模式 HID 规范规定基本的键盘和指示功能使用固定格式的数据包,在 HID 主机端不需要 HID 剖析器(约占 70kB)。 允许用固定的 PSM 和辅助的设备类控制 FHS 数据包作为服务发 现协议的定位,以及键盘与指示设备的连接。USB 导入模式被保留用作最低层的终端应用。 为了使得用户界面更加友好,要求系统遵从以下规定: 1) 能够自动探测 HID

      7、 终端设备; 2) 必须有硬件添加向导; 3) 键盘必须是加密的,且安全; 4) 在 PC 机导入时,HID 终端设备暂时不能使用。 2.4 HID 规范的虚电缆连线概念规范的虚电缆连线概念 像鼠标、键盘等 HID 终端设备都是个人区域设备,它们有以下特征: 1) 通常与 HID 主机都有一对一的关系; 2) 不支持同时与一个以上的 HID 主机同时连接; 3) 它们也许有一个以上的可能建立连接的 HID 主机。 当蓝牙 HID 终端设备与一个 HID 主机建立一对一的连接关系时, 它就被称为虚拟电缆 连接。这时 HID 终端设备与 HID 主机就建立了以下关系: 1) HID 终端设备与 HID 主机捆绑。 2) 如果连接断开,将会自动重新建立连接。 3) 不会和另一 HID 主机相连,除非用户明确地去掉该虚拟电缆连接。 2.5 蓝牙蓝牙 HID 终端设备的解决方案终端设备的解决方案 如图 2 所示,作为 HID 终端设备端的 BlueCode可以有以下两种应用模型: 1) 与蓝牙核心协议栈一起集成在蓝牙芯片内,以蓝牙硬件模块形式提供。 2) 作为一个软件协议栈,BlueCode也能

      8、够集成在客户指定的 CPU 中。 每个蓝牙 HID 终端设备(如键盘)都会有它自己的输入控制处理器,该控制器采集用户 的输入信号,并转换成某种特定的代码传送给它的 HID 主机(如 PC、PDA 等)。由于输入 处理器的资源比较少, 因此通常情况下蓝牙软件都需要在某个特定的处理器上运行。 在我们 的方案中将 BlueCode移植到蓝牙芯片中运行, 最大程度地实现了资源共享, 也使得硬件 集成更加简单, 集成度更高。 而蓝牙芯片与输入控制器的接口可以是更便于系统集成的 TTL 电平的串行接口。 例如键盘、鼠标和游戏操纵杆等嵌入式设备,可以通过 PS/2、UART、GPIO 等标准 接口将客户已有的 HID 终端设备硬件与内置 HID 规范的蓝牙模块结合起来。由于 BlueCode+HID 软件已经集成进蓝牙芯片, 因此, 用户只需要将 BlueRS+I 或蓝牙芯片放 进他们的硬件中。输入控制器应按照 USB 格式通过串行连接发送扫描代码,当然,针对用 户的特殊格式要求也是可以的。 如果输入控制器有比较大的资源空间(MIPS、 RAM 和闪存),蓝牙上层协议栈可以移植 到输入控制器中运行,

      9、蓝牙芯片与输入控制器也可以以 TTL 电平串行连接。如果包含 HID 规范的 BlueCode+上层协议栈运行在 HID 终端设备的输入处理器上,那么对系统硬件结 构来说,只有一个带 HCI 接口的蓝牙芯片需要集成进客户的硬件。 由于蓝牙鼠标的应用非常简单,这时提供 HID 的 BlueCode可以和鼠标本身的应用 程序一起集成在含有蓝牙核心协议栈的蓝牙芯片内。 2.6 蓝牙蓝牙 HID 主机端的解决方案主机端的解决方案 在 HID 主机侧,BlueCode有三种提供方式: 1. 提供完全的蓝牙 HID 主机驱动程序,使之成为一个标准的 OEM 产品; 2. 以软件协议栈的形式帮助客户整合进他们的蓝牙 PS/2 接入点设备; 3. 提供独立于操作系统的 API,客户可以将它们整合进自己的驱动程序中。 对标准操作系统(如 Windows、Linux)来说,已经有包括 HID 规范的完整的驱动程序 可以提供。这时,除了用户用于表示包括公司及产品的名字、标志、图形和其它类似的图形 界面,HID 主机端不需要对 HID 主机的标准驱动作任何改动。这里的这里的 HID 主机可以用蓝主机可以用蓝 牙牙 USB dongle 或或 PC 卡实现,卡实现,HID 主机侧的软件将包括上层堆栈和用户端应用程序。主机侧的软件将包括上层堆栈和用户端应用程序。 与 HID 的应用类似,USB dongle 也还可用在类似 DUN、FAX、FTP、LAN 等应用中。因 此, 这种应用方式的优点是可支持多个蓝牙规范, 其缺点是它们的驱动程序依赖于操作系统。 由于 BlueCode能够方便地移植到不同的操作系统,因此客户也可以用 HID API 开 发适合自己的独特应用。例如,可以做成蓝牙 HID 接入点设备,所有软件作为固件运行在 HID 接入点设备上。这时,蓝牙 HID 接入点设备可以是智能化的 USB dongle,或者是用 户定义的其它设备。在这种应用方式下,HID 主机侧不再需要安装驱动程序。HID 接入点 设备可被 HID 主机的操作系统认作标准 USB 或 PS/2 设备看待。 这种方案的优点是 HID 接入点设备与操作系统无关, 可用于支持在 PS/2 或

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