DIY蓝牙键盘(1) - 理解键盘报文

1. 键盘报文体验

一个键盘对于用户的体验是，用户按按键A他能看到字母A会在主机上显示出来。那这是如何实现的？

其实很简单，只要键盘发送下面的两个报文给主机，字母A就能在主机上显示出来。

(1)表1：字母A按下的报文

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x04	0x00	0x00	0x00

(2)表2：字母A松开的报文

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x00	0x00	0x00	0x00

报文的原则很简单，就是它把字母A所以对应的usage发给主机，主机就能显示出字母A. 以上表1按下报文Byte 1的值就是字母A的usage, 这个在USB官网的HID usage table（https://usb.org/sites/default/files/hut1_22.pdf）里面有定义。因为这个是USB标准所定义的，现在所有的操作系统都会认识这个usage, 于是主机会把0x04翻译成字母A.

有人要问了，那看起来只要发一个报文就可以输出A了，为什么还要再发一个松开的报文？

大家在用键盘的时候应该有这个体验，我们要输入一个字母A, 会按下A键然后松开。如果你一直按着字母A, 那么在主机上会看到一直会有字母A输出,下到你松开按键A.

当键盘只给主机发送一个A键盘按下的报文（表1），那么主机会一直输出字母A，这自然不是我们想到的。因此我们在发送完按下的报文后，还要发送松开的报文告诉主机说按键已经松开了。表2中把Byte 1的值改为0x00就是告诉主机按键已松开。

2. 按键实验

我们有了之上的知识后，那么比如我现在想要输入其他的字母要怎么做？

第一步我们要找到HID usage table（https://usb.org/sites/default/files/hut1_22.pdf）,然后找到其他字母对应的usage并发出去。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UoLjMqi3-1631431089485)(C:\Users\86180\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210912112932516.png)]

上面我截取了一段键盘按键的usage, N的usage为0x11, i的usage为0x0C, c的usage为0x06, e的usage为0x08. 所以如果我要让主机输出单词Nice, 键盘必须要发出下面4组报文（report）.

（1）发送N的报文

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x11	0x00	0x00	0x00

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x00	0x00	0x00	0x00

（2）发送i的报文

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x0C	0x00	0x00	0x00

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x00	0x00	0x00	0x00

（3）发送c的报文

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x06	0x00	0x00	0x00

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x00	0x00	0x00	0x00

（4）发送e的报文

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x08	0x00	0x00	0x00

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x00	0x00	0x00	0x00

以此类推，我们查找到26个字母对应的usage, 并让键盘发出去，就可以让主机输出26个字母出来。

3. 报文格式解析

细心的同学可能会有个疑问：我用一个字节就可以完成26个字母的发送，还要其他4个字节来做什么？

第一个字节Byte 0下面会讲到，这里先跳过。 第2到第5个字母的地位是等同的。也就是说发送按键A,下面的4种方式的效果是一样的。

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x04	0x00	0x00	0x00

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x00	0x04	0x00	0x00

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x00	0x00	0x04	0x00

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x00	0x00	0x00	0x04

可能大家还是蒙的，你说这么多还是没有解释原因呀。现在解释正式开始。

上面说的所有情况都是用户一个按键一个按键按住松开的情况，那如果我4个按键一起按住一起松开，那键盘该怎么发送报文？

还是以Nice这个单词为例，假如我同时按住Nice然后松开，键盘应该发送如下的报文。

(1) 4个按键按住的报文

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x11	0x0C	0x06	0x08

(2) 4个按键松开的报文

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4
0x00	0x00	0x00	0x00	0x00

可能有人要说了，如果我有同时按键10个按键的情况，那这4个字节不够用看呀，怎么办呢？其实也很简单，你只要把报文扩展为11个字节就可以了，下面两个报文就是同时输出: ABCDEFGHIJ的例子.

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4	Byte 5	Byte 6	Byte 7	Byte 8	Byte 9	Byte 10
0x00	0x04	0x05	0x06	0x07	0x08	0x09	0x0A	0x0B	0x0C	0x0D

Byte 0	Byte 1	Byte 2	Byte 3	Byte 4	Byte 5	Byte 6	Byte 7	Byte 8	Byte 9	Byte 10
0x00	0x00	0x00	0x00	0x00	0x00	0x00	0x00	0x00	0x00	0x00

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