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SensorTile: 作为蓝牙HID鼠标和键盘

SensorTile: 作为蓝牙HID鼠标和键盘

作者: 施瓦辛格777 | 来源:发表于2018-07-05 18:29 被阅读0次

    把进展记录下来吧,编译了这个帖子提供的程序,SensorTile可以分别当成蓝牙键盘或者鼠标了,这一点让我对蓝牙的HID有了深入的了解。

    蓝牙4.0以上的HID是基于HID-over-GATT,如果蓝牙IC支持GATT,那么就可以通过修改固件来实现作为蓝牙HID设备(例如常见的鼠标或者键盘,以及不常见的TouchScreen)。SensorTile上带的蓝牙IC是BlueNRG-MS,其数据手册上写的已经支持的协议有:

    Embedded Bluetooth low energy protocol stack: GAP, GATT, SM, L2CAP, LL, RFPHY
    

    确实已经包含了GATT

    当我把键盘和鼠标的例子跑起来的后,开始深入了解HID reports描述符相关知识,在这之前我只会使用Android里的getevent去抓取输入事件;使用lsusb -vvv查看USB设备描述符。觉得这已经是最底层了,了解了HID reports描述符后,底层就更底了一层,从设备上的实现方式也了解了一下。

    关于抓取HID设备描述符,这个文章USB与BT HID reports描述符实践与抓包分析里讲得比较详细了,教会我通过查看/sys/kernel/debug/hid/xxx/rdesc获取USB或者BT的HID reports描述符以及使用usbhid-dumphidrd-convert查看。

    HID reports描述符描述符比较深奥,找到了一些中文资料USB HID协议中文版——USB接口HID设备(英文原版资料在这里),读起来还比较易懂一些,但是还难以理解透彻。

    HID Usage Digitizer(0Dh)

    在一个hid-multitouch设备的HID reports描述符看到了一些官方还没有定义的Usage,比如Digitizer(0Dh)下的47h, 51h, 54h, 55h等,一直没有查到相关资料,在Linux内核中查到了,这些已经被Windows超前使用了,并且已经成为规范。如下所示:

    /*
     * as of May 20, 2009 the usages below are not yet in the official USB spec
     * but are being pushed by Microsft as described in their paper "Digitizer
     * Drivers for Windows Touch and Pen-Based Computers"
     */
    #define HID_DG_CONFIDENCE   0x000d0047
    #define HID_DG_WIDTH        0x000d0048
    #define HID_DG_HEIGHT       0x000d0049
    #define HID_DG_CONTACTID    0x000d0051
    #define HID_DG_INPUTMODE    0x000d0052
    #define HID_DG_DEVICEINDEX  0x000d0053
    #define HID_DG_CONTACTCOUNT 0x000d0054
    #define HID_DG_CONTACTMAX   0x000d0055
    

    来源:https://elixir.bootlin.com/linux/v4.4/source/include/linux/hid.h#L338
    分别代表了不同的意义。

    Android

    宿主机选用Android,比较开源且更新快,方便调试。
    Android中关于蓝牙HID,分两块,蓝牙由bluedroid实现,HID则又经uhid转回到Linux内核中处理,所以具体到Android上的蓝牙HID,只需要深入到的内核中看就可以了,bluedroid只是实现了一个蓝牙设备到内核的通道,不过滤不处理任何具体的HID事件,全权交给内核的HID子系统处理。

    [ 4014.929387] input: HID as /devices/virtual/misc/uhid/input6
    [ 4014.929725] generic-bluetooth 0005:0000:0000.0003: input: BLUETOOTH HID vfa.db Keyboard [HID] on
    

    Linux内核

    Linux内核最终会拿到HID reports描述符,Linux内核中将HID设备分了4个各类,根据HID reports描述符进行划分,键盘鼠标都属于GENERIC(对应Usage Desktop),而最近流行的触控笔触摸屏属于MULTITOUCH设备(对应Usage Digitizer)。

    /*
     * HID device groups
     *
     * Note: HID_GROUP_ANY is declared in linux/mod_devicetable.h
     * and has a value of 0x0000
     */
    #define HID_GROUP_GENERIC               0x0001
    #define HID_GROUP_MULTITOUCH            0x0002
    #define HID_GROUP_SENSOR_HUB            0x0003
    #define HID_GROUP_MULTITOUCH_WIN_8      0x0004
    

    这里就不贴图了。

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