30代からのいろいろ向上生活

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USBマウス・タッチパネル・スタイラスのレポート・データフォーマット

USB HID テクノロジー

先日、USB HIDデバイスの パケット解析を行う機会がありました。

備忘録も兼ねて、レポート・ディスクリプタと対応するレポート・データ・フォーマットを記載していきます。

(実際にここで挙げたそのままのレポート・ディスクリプタのデバイスをパケット解析した訳ではないので、間違っている可能性はあります。ご承知ください。)

マウスの場合

サンプル・レポート・ディスクリプタ(マウス)

リンク先のマウスのレポート・ディスクリプタを使用します。

Mouse Collection Report Descriptor | Microsoft Docs

//
// Dummy mouse collection starts here
//
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop) 0
0x09, 0x02, // USAGE (Mouse) 2
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application) 4
0x85, REPORTID_MOUSE, // REPORT_ID (Mouse) 6
0x09, 0x01, // USAGE (Pointer) 8
0xa1, 0x00, // COLLECTION (Physical) 10
0x05, 0x09, // USAGE_PAGE (Button) 12
0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Button 1) 14
0x29, 0x02, // USAGE_MAXIMUM (Button 2) 16
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0) 18
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1) 20
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1) 22
0x95, 0x02, // REPORT_COUNT (2) 24
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs) 26
0x95, 0x06, // REPORT_COUNT (6) 28
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs) 30
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop) 32
0x09, 0x30, // USAGE (X) 34
0x09, 0x31, // USAGE (Y) 36
0x15, 0x81, // LOGICAL_MINIMUM (-127) 38
0x25, 0x7f, // LOGICAL_MAXIMUM (127) 40
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8) 42
0x95, 0x02, // REPORT_COUNT (2) 44
0x81, 0x06, // INPUT (Data,Var,Rel) 46
0xc0, // END_COLLECTION 48
0xc0 // END_COLLECTION 49/50 

送信レポートのデータ・フォーマット (マウス)

上記のレポートディスクリプタに対応する、送信レポートのデータ・フォーマットは以下のようになります。

Mouse Data Format

ボタンが2つのマウスのレポートフォーマットです。

Report IDは、単機能のマウスの場合は省略可能です。

スクロールキー等があるマウスの場合、レポートフォーマットは別の形になります。

タッチパネルの場合

サンプル・レポート・ディスクリプタ(タッチパネル)

リンク先のタッチパネルのレポート・ディスクリプタを使用します。

 Sample Report Descriptors | Microsoft Docs

0x05, 0x0d, // USAGE_PAGE (Digitizers)
0x09, 0x04, // USAGE (Touch Screen)
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
0x85, 0x01, // REPORT_ID (Touch)
0x09, 0x22, // USAGE (Finger)
0xa1, 0x02, // COLLECTION (Logical)
0x09, 0x42, // USAGE (Tip Switch)
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x95, 0x07, // REPORT_COUNT (7)
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Ary,Abs)
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
0x09, 0x51, // USAGE (Contact Identifier)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desk..
0x26, 0xff, 0x0f, // LOGICAL_MAXIMUM (4095)
0x75, 0x10, // REPORT_SIZE (16)
0x55, 0x0e, // UNIT_EXPONENT (-2)
0x65, 0x13, // UNIT(Inch,EngLinear)
0x09, 0x30, // USAGE (X)
0x35, 0x00, // PHYSICAL_MINIMUM (0)
0x46, 0xb5, 0x04, // PHYSICAL_MAXIMUM (1205)
0x95, 0x02, // REPORT_COUNT (2)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x46, 0x8a, 0x03, // PHYSICAL_MAXIMUM (906)
0x09, 0x31, // USAGE (Y)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x05, 0x0d, // USAGE_PAGE (Digitizers)
0x09, 0x48, // USAGE (Width)
0x09, 0x49, // USAGE (Height)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x55, 0x0C, // UNIT_EXPONENT (-4)
0x65, 0x12, // UNIT (Radians,SIROtation)
0x35, 0x00, // PHYSICAL_MINIMUM (0)
0x47, 0x6f, 0xf5, 0x00, 0x00, // PHYSICAL_MAXIMUM (62831)
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
0x27, 0x6f, 0xf5, 0x00, 0x00, // LOGICAL_MAXIMUM (62831)
0x09, 0x3f, // USAGE (Azimuth[Orientation])
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0xc0, // END_COLLECTION
0x09, 0x22, // USAGE (Finger)
0xa1, 0x02, // COLLECTION (Logical)
0x09, 0x42, // USAGE (Tip Switch)
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x95, 0x07, // REPORT_COUNT (7)
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Ary,Abs)
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
0x09, 0x51, // USAGE (Contact Identifier)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desk..
0x26, 0xff, 0x0f, // LOGICAL_MAXIMUM (4095)
0x75, 0x10, // REPORT_SIZE (16)
0x55, 0x0e, // UNIT_EXPONENT (-2)
0x65, 0x13, // UNIT(Inch,EngLinear)
0x09, 0x30, // USAGE (X)
0x35, 0x00, // PHYSICAL_MINIMUM (0)
0x46, 0xb5, 0x04, // PHYSICAL_MAXIMUM (1205)
0x95, 0x02, // REPORT_COUNT (2)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x46, 0x8a, 0x03, // PHYSICAL_MAXIMUM (906)
0x09, 0x31, // USAGE (Y)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x05, 0x0d, // USAGE_PAGE (Digitizers)
0x09, 0x48, // USAGE (Width)
0x09, 0x49, // USAGE (Height)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x55, 0x0C, // UNIT_EXPONENT (-4)
0x65, 0x12, // UNIT (Radians,SIROtation)
0x35, 0x00, // PHYSICAL_MINIMUM (0)
0x47, 0x6f, 0xf5, 0x00, 0x00, // PHYSICAL_MAXIMUM (62831)
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
0x27, 0x6f, 0xf5, 0x00, 0x00, // LOGICAL_MAXIMUM (62831)
0x09, 0x3f, // USAGE (Azimuth[Orientation])
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0xc0, // END_COLLECTION
0x05, 0x0d, // USAGE_PAGE (Digitizers)
0x55, 0x0C, // UNIT_EXPONENT (-4)
0x66, 0x01, 0x10, // UNIT (Seconds)
0x47, 0xff, 0xff, 0x00, 0x00, // PHYSICAL_MAXIMUM (65535)
0x27, 0xff, 0xff, 0x00, 0x00, // LOGICAL_MAXIMUM (65535)
0x75, 0x10, // REPORT_SIZE (16)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x09, 0x56, // USAGE (Scan Time)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x09, 0x54, // USAGE (Contact count)
0x25, 0x7f, // LOGICAL_MAXIMUM (127)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x85, REPORTID_MAX_COUNT, // REPORT_ID (Feature)
0x09, 0x55, // USAGE(Contact Count Maximum)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x25, 0x02, // LOGICAL_MAXIMUM (2)
0xb1, 0x02, // FEATURE (Data,Var,Abs)
0x85, 0x44, // REPORT_ID (Feature)
0x06, 0x00, 0xff, // USAGE_PAGE (Vendor Defined)
0x09, 0xC5, // USAGE (Vendor Usage 0xC5)
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
0x26, 0xff, 0x00, // LOGICAL_MAXIMUM (0xff)
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
0x96, 0x00, 0x01, // REPORT_COUNT (0x100 (256))
0xb1, 0x02, // FEATURE (Data,Var,Abs)
0xc0, // END_COLLECTION

 送信レポートのデータ・フォーマット (タッチパネル)

 上記のレポートディスクリプタに対応する、送信レポートのデータ・フォーマットは以下のようになります。 

Touch panel Data Format

同時タッチ数が最大2のタッチパネルです。

Sample Report Descriptorの説明にはparallel/hybrid modeとあるのですが、こちらの意味はちょっとわかりません。

Byte3からByte11までが1つの塊となっており、1つ目のタッチのデータが格納されます。そしてByte12からByte22が1つの塊となっており、2つ目のタッチのデータが格納されます。

Byte25に、ある時間のタッチ数が格納されます。1の場合タッチ数が1、2の場合タッチ数が2と判別します。

 スタイラス・ペンの場合

サンプル・レポート・ディスクリプタ(スタイラス)

リンク先のタッチパネルのレポート・ディスクリプタを使用します。

 Sample Report Descriptors | Microsoft Docs

// Integrated Windows Pen TLC
0x05, 0x0d, // USAGE_PAGE (Digitizers)
0x09, 0x02, // USAGE (Pen)
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
0x85, REPORTID_PEN, // REPORT_ID (Pen)
0x09, 0x20, // USAGE (Stylus)
0xa1, 0x00, // COLLECTION (Physical)
0x09, 0x42, // USAGE (Tip Switch)
0x09, 0x44, // USAGE (Barrel Switch)
0x09, 0x3c, // USAGE (Invert)
0x09, 0x45, // USAGE (Eraser Switch)
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
0x95, 0x04, // REPORT_COUNT (4)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)
0x09, 0x32, // USAGE (In Range)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x95, 0x02, // REPORT_COUNT (2)
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
0x09, 0x30, // USAGE (X)
0x75, 0x10, // REPORT_SIZE (16)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0xa4, // PUSH
0x55, 0x0d, // UNIT_EXPONENT (-3)
0x65, 0x13, // UNIT (Inch,EngLinear)
0x35, 0x00, // PHYSICAL_MINIMUM (0)
0x46, 0x3a, 0x20, // PHYSICAL_MAXIMUM (8250)
0x26, 0xf8, 0x52, // LOGICAL_MAXIMUM (21240)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x09, 0x31, // USAGE (Y)
0x46, 0x2c, 0x18, // PHYSICAL_MAXIMUM (6188)
0x26, 0x6c, 0x3e, // LOGICAL_MAXIMUM (15980)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0xb4, // POP
0x05, 0x0d, // USAGE_PAGE (Digitizers)
0x09, 0x30, // USAGE (Tip Pressure)
0x26, 0xff, 0x00, // LOGICAL_MAXIMUM (255)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
0x09, 0x3d, // USAGE (X Tilt)
0x15, 0x81, // LOGICAL_MINIMUM (-127)
0x25, 0x7f, // LOGICAL_MAXIMUM (127)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0x09, 0x3e, // USAGE (Y Tilt)
0x15, 0x81, // LOGICAL_MINIMUM (-127)
0x25, 0x7f, // LOGICAL_MAXIMUM (127)
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
0xc0, // END_COLLECTION
0xc0 // END_COLLECTION 

 送信レポートのデータ・フォーマット(スタイラス)

上記のレポートディスクリプタに対応する、送信レポートのデータ・フォーマットは以下のようになります。 

Stylus Data Format