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Windows

Windows/HID

Top / Windows / HID

WindowsでHIDデバイスを扱う時のメモ。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/ff539952(v=vs.85).aspx

MSDNライブラリ

• Windows Desktop App Development
• Windows Driver Development
• Device and Driver Technologies
• Human Interface Devices
• http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ff543301(VS.85).aspx
• https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/ff543301(v=vs.85).aspx

短縮URL

• http://aka.ms/HID
• http://aka.ms/inputdevices

メモ

• システムのキーボードやポインティングデバイスに関しては、WindowsはInputおよびOutputレポートへの排他的アクセス権を持っている。
• API関数経由でレポートを取り出そうとするとAccess Deniedとなる。
  • Raw InputかDirectInputを使って取り出せる。

HID/レポートの送受信

• 関数	HID/クラスリクエスト	メモ
  HidD_GetFeature	GET_REPORT	Featureレポートを読み込む(コントロール転送)
  HidD_GetInputReport	GET_REPORT	Inputレポートを読み込む(コントロール転送)
  HidD_SetFeature	SET_REPORT	Featureレポートを送信(コントロール転送)
  HidD_SetOutputReport	SET_REPORT	Outputレポートを送信(コントロール転送)
  ReadFile		インタラプト転送で取得したInputレポートを読み込む
  WriteFile		Outputレポートを送信。可能な場合はインタラプト転送。それ以外はコントロール転送。

• Windowsでレポート用のバッファを確保するときは、たとえレポートID0x00のみを使用する場合もレポートID分1バイトを加えた分を確保しなければならない。
• 書き込むときもバッファの先頭にレポートIDを入れる。

ドライバ

HID

• HIDClass.sys
  • MouHID.sys?
    • MouClass.sys?
  • KBDHID.sys?
    • KBDClass.sys?
  • Win32K.sys?

SPB

• SPBCx.sys? -> HIDI2C.sys -> HIDCLASS.sys?

API

Device Discovery and Setup

• The following list identifies HID API that an application can use to: identify properties of a HID device, and, to establish communication with that device. In addition, an application can use some of these API to identify a Top Level Collection.
  • HidD_GetAttributes
  • HidD_GetHidGuid
  • HidD_GetIndexedString?
  • HidD_GetManufacturerString?
  • HidD_GetPhysicalDescriptor?
  • HidD_GetPreparsedData
  • HidD_GetProductString?
  • HidD_GetSerialNumberString?
  • HidD_GetNumInputBuffers?
  • HidD_SetNumInputBuffers?

Data Movement

• The following list identifies HID API that an application can use to move data back and forth between the app and a selected device.
  • HidD_GetInputReport
  • HidD_SetFeature
  • HidD_SetOutputReport
  • ReadFile
  • WriteFile

Report Creation and Interpretation

• HID parser API (HidP_*)
  • レポートディスクリプタのパースを行う。
  • レポートのサイズとかがわからない（汎用デバイスに対応する場合）に使う。

HIDClass Support Routines

hidsdi.h

• HidD_FlushQueue?
• HidD_FreePreparsedData?
• HidD_GetAttributes
  • VID
  • PID
  • バージョン番号
• HidD_GetFeature
• HidD_GetHidGuid
• HidD_GetIndexedString?
• HidD_GetInputReport - returns an input reports from a top-level collection.
• HidD_GetManufacturerString?
• HidD_GetNumInputBuffers?
• HidD_GetPhysicalDescriptor?
• HidD_GetPreparsedData
• HidD_GetProductString?
• HidD_GetSerialNumberString?
• HidD_SetFeature
• HidD_SetNumInputBuffers?
• HidD_SetOutputReport - sends an output report to a top-level collection.

hidpi.h (HID parser API)

• HidP_GetButtonCaps?
• HidP_GetButtons?
• HidP_GetButtonsEx?
• HidP_GetCaps
• HidP_GetData?
• HidP_GetExtendedAttributes?
• HidP_GetLinkCollectionNodes?
• HidP_GetScaledUsageValue?
• HidP_GetSpecificButtonCaps?
• HidP_GetSpecificValueCaps?
• HidP_GetUsages?
• HidP_GetUsagesEx?
• HidP_GetUsageValue?
• HidP_GetUsageValueArray?
• HidP_GetValueCaps
• HidP_InitializeReportForID
• HidP_IsSameUsageAndPage?
• HidP_MaxDataListLength?
• HidP_MaxUsageListLength?
• HidP_SetButtons?
• HidP_SetData?
• HidP_SetScaledUsageValue?
• HidP_SetUsages?
• HidP_SetUsageValue?
• HidP_SetUsageValueArray?
• HidP_TranslateUsagesToI8042ScanCodes?
• HidP_UnsetButtons?
• HidP_UnsetUsages?
• HidP_UsageAndPageListDifference?
• HidP_UsageListDifference?
• HidRegisterMinidriver?

関連DLL

• setupapi.dll
• hid.dll

手順

• HidD_GetHidGuid
• SetupDiGetClassDevs - 指定されたクラスに所属するすべてのデバイスが含まれている1つのデバイス情報セットを返します。
• SetupDiEnumDeviceInterfaces - デバイス情報セットのデバイスインターフェイスを表すコンテキスト構造体を返します。
• SetupDiGetDeviceInterfaceDetail - 指定されたデバイスインターフェイスに関する詳細情報を返します。
• CreateFile
• HidD_GetAttributes
• HidD_GetPreparsedData
• HidP_GetCaps
• ReadFile/WriteFile/DeviceIoControl
• CloseHandle

例

• http://janaxelson.com/hidpage.htm
• System.IO.FileStream
• ReadFile/WriteFile

Raw Input

• Usage PageとUsage IDを指定してWM_INPUTとしてウィンドウメッセージを受信。

デバイスプロトコルAPI

• Windows 8.1のWindowsストアアプリ用API (WinRT)
• Windows.Devices.HumanInterfaceDevice?

ポート

• http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/dn449736(v=vs.85).aspx

• USB
• Bluetooth
• PS/2
• I2C (HIDI2C.sys)
  • Windows 8 and later
  • Microsoft provides support for HID over I2C devices on SoC systems that support Simple Peripheral Bus (SPB) and general-purpose I/O (GPIO).
  • http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/jj127208(v=vs.85).aspx

Windows Hardware Dev Center

Human Interface Devices (目次)

• http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/ff543301(v=vs.85).aspx

HID Clients Supported in Windows

• http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/jj126194(v=vs.85).aspx

  Usage Page	Usage	Windows 7	Windows 8	Notes	Access Mode
  0x0001	0x0001 - 0x0002	Yes	Yes	Mouse class driver and mapper driver.	Exclusive
  0x0001	0x0004 - 0x0005	Yes	Yes	Game Controllers*	Shared
  0x0001	0x0006 - 0x0007	Yes	Yes	Keyboard / Keypad class driver and mapper driver.	Exclusive
  0x0001	0x000C	No	Yes	Flight Mode Switch	Shared
  0x0001	0x0080	Yes	Yes	System Controls (Power)	Shared
  0x000C	0x0001	Yes	Yes	Consumer Controls (HIDServ.dll)	Shared
  0x000D	0x0002	Yes	Yes	Pen Device	Exclusive
  0x000D	0x0004	Yes	Yes	Touch Screen	Exclusive
  0x0020	Multiple	No	Yes	Sensors	Shared
  0x0084	0x004	Yes	Yes	HID UPS Battery	Shared

Opening HID collections (hid.dll)

• http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/jj128330(v=vs.85).aspx

• HidD_GetHidGuid
• SetupDiGetClassDevs
• SetupDiEnumDeviceInterfaces
• SetupDiGetDeviceInterfaceDetail
• CreateFile

build?

• http://channel9.msdn.com/Events/Build/2013/2-924b (Apps for HID Devices)
• http://code.msdn.microsoft.com/windowsapps/Sample-motion-sensor-39bea694/

関連

• Windows Pointer Device Data Delivery Protocol
• Wiiリモコン
• WiimoteLib

参考

• http://homepage3.nifty.com/ghpk/lab/usb/usb002.htm