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Qt与Hid设备通信

news 来源：原创 2025/6/15 3:29:30

什么是HID？

HID（Human Interface Device）是‌直接与人交互的电子设备‌，通过标准化协议实现用户与计算机或其他设备的通信，典型代表包括键盘、鼠标、游戏手柄等。‌

为什么HID要与qt进行通信？

我这里的应用场景是数位板与我自己写的上位机进行通信，用户可以在上位机软件中手动设置数位板上按键代表的快捷键。

如何通信？

1. 引入 `hidapi` 库

hidapi库是一个第三方库需要下载。下载完编译之后把 hidapi.h,hidapi.dll,hidapi.lib放到项目根目录下。

hid设备初始化有以下几个步骤：

2. 初始化 `hidapi`

hid_init()

3. 枚举和选择设备

void enumerateDevices() {struct hid_device_info *devs = hid_enumerate(0x0, 0x0); // 参数为VID和PID，0x0表示匹配所有struct hid_device_info *cur_dev = devs;while (cur_dev) {printf("Device Found\n  type: %04hx %04hx\n  path: %s\n  serial_number: %ls",cur_dev->vendor_id, cur_dev->product_id, cur_dev->path, cur_dev->serial_number);printf("\n");printf("  Manufacturer: %ls\n", cur_dev->manufacturer_string);printf("  Product: %ls\n", cur_dev->product_string);printf("  Release: %hx\n", cur_dev->release_number);printf("  Interface Number: %d\n\n", cur_dev->interface_number);cur_dev = cur_dev->next;}hid_free_enumeration(devs);
}

4. 打开设备

hid_device *handle;
handle = hid_open(0x1234, 0x5678, NULL); // 替换为设备的VID和PID

5. 设置非阻塞模式（可选）

int res = hid_set_nonblocking(handle, 1); // 参数为1表示非阻塞模式
if (res < 0) {// 处理设置失败的情况
}

6. 读取和写入数据

// 读取数据
unsigned char buf[256];
int res = hid_read(handle, buf, sizeof(buf));
if (res < 0) {// 处理读取错误
} else {// 处理读取到的数据
}// 写入数据
unsigned char data[] = {0x00, 0x01, 0x02}; // 示例数据
res = hid_write(handle, data, sizeof(data));
if (res < 0) {// 处理写入错误
}

7. 关闭设备和释放资源

hid_close(handle);
hid_exit();

示例代码整合

void MainWindow::HidInit()
{// 1. 初始化HIDAPIif (hid_init() != 0) {qDebug() << "[错误] HIDAPI初始化失败";return;}else{qDebug() << "[正确] HIDAPI初始化成功";}// 2. 枚举设备qDebug() << "[调试] 开始枚举HID设备...";hid_device_info *devs = hid_enumerate(0x0, 0x0);if (!devs) {qDebug() << "[错误] 无法枚举HID设备，可能没有HID设备连接";hid_exit();return;}hid_device_info *cur_dev = devs;char* devicePath = nullptr;bool deviceFound = false;int deviceCount = 0; // 用于统计发现的HID设备数量qDebug() << "[调试] 开始遍历HID设备列表...";while (cur_dev) {deviceCount++;// 打印所有HID设备信息，用于调试qDebug().nospace() << "[调试] 设备 #" << deviceCount<< ": VID=0x" << QString::number(cur_dev->vendor_id, 16).toUpper()<< ", PID=0x" << QString::number(cur_dev->product_id, 16).toUpper();// << ", 路径=" << QString::fromWCharArray(cur_dev->path);if (cur_dev->vendor_id == TARGET_VID && cur_dev->product_id == TARGET_PID) {devicePath = _strdup(cur_dev->path);deviceFound = true;qDebug() << "\n[信息] 找到目标设备:";qDebug() << "路径:" << devicePath;qDebug() << "制造商:" << (cur_dev->manufacturer_string ? QString::fromWCharArray(cur_dev->manufacturer_string) : "N/A");qDebug() << "产品名:" << (cur_dev->product_string ? QString::fromWCharArray(cur_dev->product_string) : "N/A");qDebug() << "接口号:" << cur_dev->interface_number;break;}cur_dev = cur_dev->next;}qDebug() << "[调试] 遍历完成，共发现" << deviceCount << "个HID设备";hid_free_enumeration(devs);if (!deviceFound) {qDebug() << "[错误] 未找到目标设备 (VID: 0x" << QString::number(TARGET_VID, 16).toUpper()<< ", PID: 0x" << QString::number(TARGET_PID, 16).toUpper() << ")";hid_exit();return;}// 3. 打开设备qDebug() << "[调试] 尝试打开目标设备...";hid_device* handle = hid_open_path(devicePath);if (!handle) {qDebug() << "[错误] 无法打开设备:" << QString::fromWCharArray(hid_error(nullptr));free(devicePath);hid_exit();return;}// 3. 打开设备handle = hid_open_path(devicePath);if (!handle) {qDebug() << "[错误] 无法打开设备:" << QString::fromWCharArray(hid_error(nullptr));free(devicePath);hid_exit();return;}// 设置非阻塞模式hid_set_nonblocking(handle, 1);qDebug() << "\n[信息] 设备已成功打开";// 4. 尝试通信const int REPORT_SIZE = 65; // 64字节数据 + 1字节报告IDunsigned char buf[REPORT_SIZE] = {0};// 尝试不同报告ID (0x00-0xFF)for (int report_id = 0x00; report_id <= 0xFF; report_id++) {// 4.1 尝试特性报告buf[0] = report_id;buf[1] = 0x01; // 示例命令qDebug() << "\n[调试] 尝试报告ID: 0x" << QString::number(report_id, 16).toUpper();int res = hid_send_feature_report(handle, buf, REPORT_SIZE);if (res > 0) {qDebug() << "[成功] 特性报告发送成功 (ID: 0x"<< QString::number(report_id, 16).toUpper() << ")";break;} else if (report_id == 0xFF) {qDebug() << "[警告] 所有特性报告尝试失败";}// 4.2 尝试输出报告res = hid_write(handle, buf, REPORT_SIZE);if (res > 0) {qDebug() << "[成功] 输出报告发送成功 (ID: 0x"<< QString::number(report_id, 16).toUpper() << ")";break;} else if (report_id == 0xFF) {qDebug() << "[警告] 所有输出报告尝试失败";}}// 5. 读取响应 (5秒超时)qDebug() << "\n[信息] 等待设备响应...";int timeout_ms = 5000;QElapsedTimer timer;timer.start();while (timer.elapsed() < timeout_ms) {int res = hid_read(handle, buf, REPORT_SIZE);if (res > 0) {qDebug() << "[成功] 收到" << res << "字节数据:";// 打印接收到的数据 (十六进制格式)QString hexData;for (int i = 0; i < res; i++) {hexData += "0x" + QString::number(buf[i], 16).toUpper().rightJustified(2, '0') + " ";if ((i+1) % 8 == 0) hexData += "\n";}qDebug() << hexData;break;} else if (res == 0) {QThread::msleep(100); // 避免CPU占用过高} else {qDebug() << "[错误] 读取失败:" << QString::fromWCharArray(hid_error(handle));break;}}if (timer.elapsed() >= timeout_ms) {qDebug() << "[警告] 读取超时，未收到响应";}// 6. 清理资源hid_close(handle);free(devicePath);hid_exit();qDebug() << "\n[信息] HID通信结束";
}

运行效果演示（我接入的是wacom数位板）：

全是0xFF为未激活状态（初始状态）。

总结操作流程

确认设备功能与协议：明确设备是输入型（主动上报）还是命令型（需指令触发）。
发送测试指令：若无文档，通过简单指令试探设备响应模式。
解析数据结构：根据响应数据的变化规律，逆向推导字节含义（如坐标、状态、校验等）。
编写业务逻辑：基于解析结果，实现数据处理或控制功能（如鼠标模拟、设备配置等）。

解析报告数据

如何解析

用以下结构来存储报告：

struct TabletData {quint8 reportId;        // 报告IDquint16 x;              // X坐标（0-最大值）quint16 y;              // Y坐标（0-最大值）quint16 pressure;       // 压力值（0-最大值）QList<int> buttons;     // 按下的按钮列表（按钮编号从1开始）
};

创建一个TabletData 类型的函数：

该函数对报告进行解析，第0字节是报告ID，第1字节是按钮位置........

TabletData HidManager::parseTabletData(const QByteArray& data) {TabletData result;if (data.isEmpty()) return result;result.reportId = data[0];switch (result.reportId) {case 0x11: // 按钮报告（假设按钮在字节1-2）for (int byteIdx = 1; byteIdx < 3; byteIdx++) {if (byteIdx >= data.size()) break;unsigned char byte = data[byteIdx];for (int bitIdx = 0; bitIdx < 8; bitIdx++) {if ((byte & (1 << bitIdx)) != 0) { // 1表示按下result.buttons.append((byteIdx - 1) * 8 + bitIdx + 1);}}}break;case 0x10: // **关键修改**：坐标/压力报告ID改为0x10// 解析坐标和压力（假设坐标在字节1-4，压力在字节5-6）if (data.size() >= 5) {// 小端序解析：低字节在前，高字节在后result.x = static_cast<quint16>(data[1]) | (static_cast<quint16>(data[2]) << 8);result.y = static_cast<quint16>(data[3]) | (static_cast<quint16>(data[4]) << 8);}if (data.size() >= 7) {result.pressure = static_cast<quint16>(data[5]) | (static_cast<quint16>(data[6]) << 8);}result.buttons.clear(); // 坐标报告不含按钮，清空列表break;default:qWarning() << "未知报告ID:" << QString::number(result.reportId, 16);break;}return result;
}

写一个打印输出函数

void HidManager::handleHidData(const QByteArray& data)
{// 数据为空或与上次完全相同则直接返回static QByteArray lastDataFrame;if (data.isEmpty() || data == lastDataFrame) return;lastDataFrame = data;// 解析数据到结构体TabletData currentData = parseTabletData(data);// 打印原始数据和解析结果（调试用）if (debugMode) { // 可添加调试开关QString hexData;for (int i = 0; i < data.size(); i++) {hexData += "0x" + QString::number((unsigned char)data[i], 16).toUpper().rightJustified(2, '0') + " ";if ((i+1) % 8 == 0) hexData += "\n";}qDebug() << "收到新数据:" << hexData;qDebug() << "解析后数据:"<< "报告ID:" << QString::number(currentData.reportId, 16)<< "坐标: (" << currentData.x << ", " << currentData.y << ")"<< "压力:" << currentData.pressure<< "按钮:" << currentData.buttons;}// 静态变量存储上次数据，用于检测变化static TabletData lastData;// 检查关键数据是否变化（按钮、坐标、压力）bool isButtonChanged = (currentData.buttons != lastData.buttons);bool isPositionChanged = (currentData.x != lastData.x || currentData.y != lastData.y);bool isPressureChanged = (currentData.pressure != lastData.pressure);// 根据变化类型发送不同信号if (isButtonChanged) {emit buttonStateChanged(currentData.buttons);}if (isPositionChanged || isPressureChanged) {emit tabletMoved(currentData.x, currentData.y, currentData.pressure);}// 更新上次数据缓存lastData = currentData;
}

打印输出：

拿wacom数位板举例。以下是连接wacom数位板之后，数位笔滑动之后wacom数位板发送过来的报告：

解析内容

报告第一个字节为报告ID，用来区分用户进行的是什么操作。

当报告ID为0X10时代表坐标移动

当报告ID为0X11时代表按键按下

例：

按下第一个按键，此时报告ID为0x11，表示按键事件发生。此时第2个字节发生了变化，也就是第一个字节被按下了：

当用数位笔在数位板上滑动之后收到如下报告：

报告ID为0x10，表示坐标发生变化。坐标在字节1-4，压力在字节5-6：

HID设备按键与Qt界面UI按键的快捷键绑定实现

流程图

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编程日记 2025/5/29 23:25:11

现有压缩文件:a.tar.gz存在于etc目录，如何解压到data目录 tar -zxvf /etc/a.tar.gz -C /data 给admin.txt创建一个软链接 ln -s admin.txt adminl 查找etc目录下以vilinux开头的文件 find /etc -name vilinux* 查找admin目录下以test开头的文件 find admin -name te…...

编程日记 2025/5/29 21:29:35

Java二叉树题目练习

Java二叉题目练习相同的树对称二叉树平衡二叉树二叉树的最近公共祖先二叉树的层序遍历二叉树层序遍历 ||二叉树遍历相同的树二叉树的题目大多数时候就可以采用递归的方法写因为二叉树是由根左子树和右子树组成，每一棵左子树和右子树又可以被看成一颗完整的树&am…...

编程日记 2025/5/27 5:34:38

WORD个人简历单页326款模版分享下载

WORD个人简历模版下载：WORD个人简历模版https://pan.quark.cn/s/7e79a822c490...

编程日记 2025/5/28 8:23:44

Linux容器技术详解

容器技术基础什么是容器容器是一种轻量级的虚拟化技术，它将应用程序及其依赖（库、二进制文件、配置文件等）打包在一个独立的单元中，可以在任何支持容器运行时的环境中一致地运行。 Docker官网：https://www.docker…...

编程日记 2025/5/29 12:34:26

显卡、Cuda和pytorch兼容问题

这里写目录标题驱动与CUDA版本兼容性问题1. **驱动与CUDA版本兼容性问题**2. **任务特性与硬件适配差异**3. **优化策略与框架配置差异**4. **散热与功耗限制**5. **数据传输与CPU瓶颈**排查建议总结查询PyTorch中实际使用的CUDA版本**1. 查询PyTorch中实际使用的CUDA版本***…...

编程日记 2025/6/1 10:00:13

仅需三张照片即可生成沉浸式3D购物体验？谷歌电商3D方案全解析

随着消费者对线上购物体验的要求不断提高，传统2D图片已难以满足用户“真实感知商品”的需求。尤其在鞋类、家具、服装等高决策成本的商品上，缺乏空间感和交互性的购物方式成为转化率瓶颈。谷歌敏锐地捕捉到这一趋势，早在2022年起便开始探索通过生成式AI技术实现“低成本、…...

编程日记 2025/5/29 11:56:38

PIC16F877A LCD1602 DHT11 温湿度读取显示代码 MPLAB

#include <xc.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #...

编程日记 2025/5/27 5:26:21

PIC16F18877 的主时钟设置方法

#include <xc.h>// ========== 配置位设置 ========== // #pragma config FEXTOSC = OFF // 使用内部振荡器 #pragma...

编程日记 2025/5/29 8:42:51

西门子 Teamcenter13 Eclipse RCP 开发 1.3 工具栏单选按钮

西门子 Teamcenter13 Eclipse RCP 开发 1.3 工具栏单选按钮 1 配置文件2 插件控制3 命令框架位置locationURI备注菜单栏menu:org.eclipse.ui.main.menu添加到传统菜单工具栏toolbar:org.eclipse.ui.main.toolbar添加到工具栏 style 值含义显示效果push普通按钮（默…...

编程日记 2025/5/29 22:05:57