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[ESP8266/ESP32] USB Host Shield 通过USB Hub 连接多个键盘

USB Host Shield 本身是支持USBHub的，这样我们可以方便的一次性连接多个USB设备。这次以USB键盘为例进行测试。

USB Hub 的使用还是比较简单的，连接好之后，建议运行 USB_Host_Shield_Library_2.0\examples\hub_demo 这个示例代码进行测试，它会枚举当前USBHub上的所有 USB 设备的描述符信息，通过这样的方法我们可以知道硬件是否能够工作正常。

前述代码测试通过后，我们就可以编写代码来获得按键信息了。

1. KBUnderHub.ino 代码中必须使用 USBHub ，之后，因为测试有3个键盘，所以要声明 kb1 到 kb3 三个设备

USB Usb;
USBHub     Hub(&Usb);
KBSET kb1(&Usb);
KBSET kb2(&Usb);
KBSET kb3(&Usb);
复制代码

2. KeyboardSets.h 代码中，申明一些我们需要的结构体如下：

// 当前支持的键盘数量
#define KBNUM 3

class KBSET : public HIDUniversal {
  public:
    KBSET(USB *p) : HIDUniversal(p) {};
    bool connected() {
      return HIDUniversal::isReady();
    };
    // 本次收到数据的键盘编号
    uint8_t  Current;
    // 存放第x个键盘是否有改变发生的标记
    bool     Changed[KBNUM];
    // 存放第x个键盘当前收到的缓冲区长度
    uint8_t  BufferSize[KBNUM];
    // 存放第x个键盘收到的缓冲区数据
    uint8_t  Buffer[KBNUM][64];
    // 存放第x个键盘的PID 和 VID
    uint16_t PID[KBNUM];
    uint16_t VID[KBNUM];
  private:
    void ParseHIDData(USBHID *hid, bool is_rpt_id, uint8_t len, uint8_t *buf); // Called by the HIDUniversal library
    uint8_t  BufferSizeOld[KBNUM];
    uint8_t  BufferOld[KBNUM][64];
    // 当前收到的键盘数据总数
    uint8_t  TotolKB;
    uint8_t OnInitSuccessful() { // Called by the HIDUniversal library on success
      KBSET::TotolKB = 0;
      for (uint8_t j = 0; j < KBNUM; j++) {
        for (uint8_t i = 0; i < 64; i++) {
          KBSET::BufferOld[j][i]=0xFF;
        }
      }
      return 0;
    };
};
复制代码

3. KeyboardSets.cpp

#include "KeyboardSets.h"

void KBSET::ParseHIDData(USBHID *hid, bool is_rpt_id, uint8_t len, uint8_t *buf) {
  /*
    if (len && buf)  {
      Notify(PSTR("\r\n"), 0x80);
      for (uint8_t i = 0; i < len; i++) {
        D_PrintHex<uint8_t > (buf[i], 0x80);
        Notify(PSTR(" "), 0x80);
      }
    }
  */

  // 在 KBSET 中查找记录
  KBSET::Current = 0xFF;
  for (uint8_t i = 0; i < KBNUM; i++) {
    //
    if ((KBSET::PID[i] == HIDUniversal::PID) && (KBSET::VID[i] == HIDUniversal::VID)) {
      KBSET::Current = i;
    }
  }
  // 如果查找不到
  if (KBSET::Current == 0xFF) {
    KBSET::Current = KBSET::TotolKB;
    KBSET::PID[KBSET::Current] = HIDUniversal::PID;
    KBSET::VID[KBSET::Current] = HIDUniversal::VID;
    KBSET::BufferSize[KBSET::Current] = len;
    KBSET::TotolKB++;
  }

  // 检查本次数据和上次数据是否有差别
  if (memcmp(BufferOld[KBSET::Current], buf, len) == 0) {
    // 没有差别
    KBSET::Changed[KBSET::Current] = false;
  } else {
    memcpy(Buffer[KBSET::Current], buf, len);
    // 有差别
    KBSET::Changed[KBSET::Current] = true;
    memcpy(BufferOld[KBSET::Current], buf, len);
    Serial.print("VID:"); Serial.print(KBSET::VID[KBSET::Current],HEX);
    Serial.print(" PID:"); Serial.println(KBSET::PID[KBSET::Current],HEX);
    for (uint8_t i = 0; i < KBSET::BufferSize[KBSET::Current]; i++) {
      Serial.print((byte)(KBSET::Buffer[KBSET::Current][i]), HEX);
      Serial.print(" ");
    }
    Serial.println("");
  }
}
复制代码

工作流程：当有按键事件发生时，库会调用 ParseHIDData() 这个函数，从设备获得的设备数据放在buf，产生数据的设备PID和 VID 在HIDUniversal::PID和HIDUniversal::VID中。之后，我们会在KBSET::PIDVID数组中查找当前产生数据的设备是否已存在，如果没有话，将这个设备的PID和VID 加入数组中。之后再将改设备产生的数据存放到Buffer中。之后，再判断新取得的数据和之前的BufferOld中保存的是否相同，如果相同就打印输出。

这样，我们就能分别获得三个设备产生的按键信息。

我是用了一个大键盘，一个小键盘和一个barcodescanner 作为测试设备，可以看到串口能够输出。