基于Wave Panel的HID設(shè)備通訊接口設(shè)計(jì)

　　流程中調(diào)用的Windows API 函數(shù)和結(jié)構(gòu)體變量類型分別在hidpi. h.hidsdi. h.hidusage. h.setupapi. h 和hid. lib.setupapi. lib 幾個(gè)文件中定義并實(shí)現(xiàn) 。主要包括：

　　1）HidD_GetHidGuid（ ）：獲取HID 設(shè)備的GUID值，并保存在一個(gè)GUID 結(jié)構(gòu)體變量中；

　　2）SetupDiGetClassDevs（）：根據(jù)HID 設(shè)備的GUID值獲取HID 設(shè)備信息的集合，并保存在一個(gè)HDEVINFO結(jié)構(gòu)體類型的變量中；

　　3）SetupDiEnumDeviceInterfaces（）：在設(shè)備信息集合中依次獲取編號(hào)為i（i = 0，1，…） 的設(shè)備接口信息，保存在一個(gè)SP_DEVICE_INTERFACE_DATA 結(jié)構(gòu)體類型變量中；

　　4）SetupDiGetDeviceInterfaceDetail（）：當(dāng)獲取設(shè)備接口信息成功時(shí)進(jìn)一步獲取該設(shè)備的詳細(xì)信息，并保存設(shè)備路徑；

　　5）HidD_GetAttributes（）：獲取設(shè)備屬性值并保存在一個(gè)HIDD_ATTRIBUTES 結(jié)構(gòu)體類型變量中.VID.PID 和PVN 值即為該結(jié)構(gòu)體變量的三項(xiàng)成員；

　　6）SetupDiDestroyDeviceInfoList（ ）：銷毀設(shè)備信息集合。

　　2. 2 讀報(bào)表

　　讀報(bào)表是指HID 設(shè)備向主機(jī)輸入數(shù)據(jù)。當(dāng)WavePanel 面板上任意控制器狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，都會(huì)在下一次輪詢時(shí)將這些數(shù)據(jù)生成輸入報(bào)表，并發(fā)送給主機(jī)。

　　主機(jī)上的應(yīng)用程序接收輸入報(bào)表并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，然后做出相應(yīng)的處理。

　　由于Wave Panel 可能在任何時(shí)候與主機(jī)以中斷方式進(jìn)行通訊，因此應(yīng)用程序需要維護(hù)一個(gè)異步調(diào)用的讀報(bào)表線程。該線程在Wave Panel 沒有向主機(jī)輸入數(shù)據(jù)時(shí)阻塞，以減輕系統(tǒng)負(fù)載。當(dāng)有數(shù)據(jù)輸入時(shí)，線程恢復(fù)運(yùn)行，調(diào)用ReadFile（）將輸入數(shù)據(jù)保存在緩沖區(qū)中，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。這之后線程將再次被阻塞，直到有新的輸入數(shù)據(jù)到來。應(yīng)用程序在Wave Panel成功打開后就創(chuàng)建讀報(bào)表線程，應(yīng)用程序運(yùn)行結(jié)束前該線程將一直存在。讀報(bào)表流程如圖2 所示。

　　2. 3 寫報(bào)表

　　與讀報(bào)表相反，寫報(bào)表是指主機(jī)向HID 設(shè)備輸出數(shù)據(jù)。寫報(bào)表對(duì)延遲的要求較高，但這一功能不是必需的，根據(jù)HID 設(shè)備的實(shí)際用途而定 。鼠標(biāo)。鍵盤。游戲桿等較簡(jiǎn)單的設(shè)備只向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通常是一些控制信息和狀態(tài)信息 ，例如改變HID 設(shè)備液晶屏上的顯示信息?？刂圃O(shè)備上發(fā)光元件的亮滅等。

　　應(yīng)用程序的寫報(bào)表線程流程與讀報(bào)表線程類似，首先將要輸出的數(shù)據(jù)按Wave Panel 規(guī)定的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行封裝，復(fù)制到一個(gè)緩沖區(qū)內(nèi)，再調(diào)用WriteFile（）將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)輸出到Wave Panel 即可，這些信息主要是與視頻幀狀態(tài)變化相關(guān)的信息。

　　2. 4 設(shè)備關(guān)閉

　　設(shè)備關(guān)閉模塊功能比較簡(jiǎn)單。當(dāng)主機(jī)與WavePanel 的通訊結(jié)束時(shí)，調(diào)用CloseHandle（ ） 將打開的Wave Panel 關(guān)閉即可。

　　3 Wave Panel 通訊接口的設(shè)計(jì)

　　以上述通訊過程為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)名為CHid-Comm 的通訊接口，其總體框架為：

　　其中，成員函數(shù)OpenDevice（）和CloseDevice（）分別用于識(shí)別。打開和關(guān)閉Wave Panel.ReadReport-Thread（）用于創(chuàng)建讀報(bào)表線程。由于線程為異步方式執(zhí)行，因此ReadReportThread（ ） 在調(diào)用ReadFile（ ） 時(shí)要使用一個(gè)OVERLAPPED 結(jié)構(gòu)變量，該變量含有一個(gè)I/ O 完成后觸發(fā)事件的句柄。當(dāng)HID 設(shè)備沒有向主機(jī)輸入數(shù)據(jù)時(shí)，事件處于無信號(hào)狀態(tài)，線程被阻塞；當(dāng)有數(shù)據(jù)輸入時(shí)，事件被觸發(fā)，線程恢復(fù)運(yùn)行，接收并將數(shù)據(jù)保存在讀報(bào)表緩沖區(qū)，供數(shù)據(jù)解析函數(shù)使用.WriteReportThread（）與ReadReportThread（ ） 的功能類似，用于創(chuàng)建寫報(bào)表線程。

　　成員變量VID.PID 和PVN 用于保存三項(xiàng)屬性值，ReadBuffer 和WriteBuffer 分別定義讀報(bào)表緩沖區(qū)和寫報(bào)表緩沖區(qū)，其大小由HID 設(shè)備的輸入報(bào)表和輸出報(bào)表長(zhǎng)度決定.S 實(shí)際上，該接口不僅可以用于WavePanel，同樣也適用于其它HID 設(shè)備。只需要重新設(shè)置VID.PID 和PVN 值以及ReadBuffer.WriteBuffer 緩沖區(qū)的大小，而無須對(duì)識(shí)別。打開。讀寫報(bào)表等功能進(jìn)行修改。

　　圖3 是主機(jī)應(yīng)用程序調(diào)用CHidComm 接口實(shí)現(xiàn)與Wave Panel 通訊的情況。以十六進(jìn)制形式輸出讀報(bào)表緩沖區(qū)的值，并顯示控制器狀態(tài)變化情況。需要注意的一個(gè)重要問題是Wave Panel 輸入報(bào)表并不使用報(bào)表ID，在這種情況下應(yīng)將讀報(bào)表緩沖區(qū)ReadBuffer 的第0 字節(jié)設(shè)置為0×00，否則讀報(bào)表線程將無法接收到輸入報(bào)表。

　　4 結(jié)束語

　　Wave Panel 是一類較復(fù)雜的視頻編輯HID 設(shè)備，沒有提供Windows 環(huán)境下的通訊功能?；赪avePanel 對(duì)Windows 環(huán)境下的HID 設(shè)備通訊進(jìn)行研究，能夠解決許多UNIX.Linux.Mac 等操作系統(tǒng)支持的專用HID 設(shè)備無法在Windows 環(huán)境下使用的問題。較之現(xiàn)有的一些解決方案，設(shè)計(jì)的CHidComm 接口具有較強(qiáng)的通用性，并可以方便地對(duì)功能進(jìn)行擴(kuò)展。今后的工作主要是擴(kuò)展該接口在64 位Windows 環(huán)境下的功能.