原文地址：USB鼠標和鍵盤報告描述符作者：清明止水
在USB中，USB
HOST是通過各種描述符來識別設備的，有設備描述符，配置描述符，接口描述符，端點描述符，字符串描述符，報告描述符等等。USB報告描述符(Report
Descriptor)是HID設備中的一個描述符，它是比較複雜的一個描述符。
USB HID設備是通過報告來給傳送數據的，報告有輸入報告和輸出報告。輸入報告是USB設備發送給主機的，例如USB鼠標將鼠標移動和鼠標點擊等信息返回給電腦，鍵盤將按鍵數據數據返回給電腦等；輸出報告是主機發送給USB設備的，例如鍵盤上的數字鍵盤鎖定燈和大寫字母鎖定燈等。報告是一個數據包，裏面包含的是所要傳送的數據。輸入報告是通過中斷輸入端點輸入的，而輸出報告有點區別，當沒有中斷輸出端點時，可以通過控制輸出端點0發送，當有中斷輸出端點時，通過中斷輸出端點發出。
而報告描述符，是描述一個報告以及報告裏面的數據是用來幹什麼用的。通過它，USB HOST可以分析出報告裏面的數據所表示的意思。它通過控制輸入端點0返回，主機使用獲取報告描述符命令來獲取報告描述符，注意這個請求
發送到接口的，而不是到設備。一個報告描述符可以描述多個報告，不同的報告通過報告ID來識別，報告ID在報告最前面，即第一個字節。當報告描述符中沒有規定報告ID時，報告中就沒有ID字段，開始就是數據。更詳細的說明請參看USB HID協議，該協議可從Http://www.usb.org下載。
下面通過由HID Descriptor tool生成的USB鼠標和USB鍵盤來說明一下報告描述符和報告。
code char KeyBoardReportDescriptor[63] = {
//表示用途頁爲通用桌面設備
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
//表示用途爲鍵盤
0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)
//表示應用集合，必須要以END_COLLECTION來結束它，見最後的END_COLLECTION
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
//表示用途頁爲按鍵
0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)
//用途最小值，這裏爲左ctrl鍵
0x19, 0xe0, // USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)
//用途最大值，這裏爲右GUI鍵，即window鍵
0x29, 0xe7, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)
//邏輯最小值爲0
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//邏輯最大值爲1
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
//報告大小（即這個字段的寬度）爲1bit，所以前面的邏輯最小值爲0，邏輯最大值爲1
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//報告的個數爲8，即總共有8個bits
0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)
//輸入用，變量，值，絕對值。像鍵盤這類一般報告絕對值，
//而鼠標移動這樣的則報告相對值，表示鼠標移動多少
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
//上面這這幾項描述了一個輸入用的字段，總共爲8個bits，每個bit表示一個按鍵
//分別從左ctrl鍵到右GUI鍵。這8個bits剛好構成一個字節，它位於報告的第一個字節。
//它的最低位，即bit-0對應着左ctrl鍵，如果返回的數據該位爲1，則表示左ctrl鍵被按下，
//否則，左ctrl鍵沒有按下。最高位，即bit-7表示右GUI鍵的按下情況。中間的幾個位，
//需要根據HID協議中規定的用途頁表（HID Usage Tables）來確定。這裏通常用來表示
//特殊鍵，例如ctrl，shift，del鍵等
//這樣的數據段個數爲1
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
//每個段長度爲8bits
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//輸入用，常量，值，絕對值
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)
//上面這8個bit是常量，設備必須返回0
//這樣的數據段個數爲5
0x95, 0x05, // REPORT_COUNT (5)
//每個段大小爲1bit
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//用途是LED，即用來控制鍵盤上的LED用的，因此下面會說明它是輸出用
0x05, 0x08, // USAGE_PAGE (LEDs)
//用途最小值是Num Lock，即數字鍵鎖定燈
0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Num Lock)
//用途最大值是Kana，這個是什麼燈我也不清楚^_^
0x29, 0x05, // USAGE_MAXIMUM (Kana)
//如前面所說，這個字段是輸出用的，用來控制LED。變量，值，絕對值。
//1表示燈亮，0表示燈滅
0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)
//這樣的數據段個數爲1
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
//每個段大小爲3bits
0x75, 0x03, // REPORT_SIZE (3)
//輸出用，常量，值，絕對
0x91, 0x03, // OUTPUT (Cnst,Var,Abs)
//由於要按字節對齊，而前面控制LED的只用了5個bit，
//所以後面需要附加3個不用bit，設置爲常量。
//報告個數爲6
0x95, 0x06, // REPORT_COUNT (6)
//每個段大小爲8bits
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//邏輯最小值0
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//邏輯最大值255
0x25, 0xFF, // LOGICAL_MAXIMUM (255)
//用途頁爲按鍵
0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)
//使用最小值爲0
0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))
//使用最大值爲0x65
0x29, 0x65, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)
//輸入用，變量，數組，絕對值
0x81, 0x00, // INPUT (Data,Ary,Abs)
//以上定義了6個8bit寬的數組，每個8bit（即一個字節）用來表示一個按鍵，所以可以同時
//有6個按鍵按下。沒有按鍵按下時，全部返回0。如果按下的鍵太多，導致鍵盤掃描系統
//無法區分按鍵時，則全部返回0x01，即6個0x01。如果有一個鍵按下，則這6個字節中的第一
//個字節爲相應的鍵值（具體的值參看HID Usage Tables），如果兩個鍵按下，則第1、2兩個
//字節分別爲相應的鍵值，以次類推。
//關集合，跟上面的對應
0xc0 // END_COLLECTION
};
通過上面的分析，我們知道這個報告中只有一個報告，所以沒有報告ID，因此返回的都是實際使用的數據。總共有8字節輸入，1字節輸出。其中輸入的第一字節用來表示特殊按鍵，第二字節保留，後面的六字節爲普通按鍵。如果只有左ctrl鍵按下，則返回01 00 00 00 00 00 00 00（十六進制），如果只有數字鍵1 按下，則返回00 00 59 00 00 00 00 00，如果數字鍵1 和2 同時按下，則返回00 00 59 5A 00 00 00 00，如果再按下左shift 鍵，則返回02 00 59 5A 00 00 00 00，然後再釋放1 鍵，則返回02 00 5A 00 00 00 00 00，然後全部按鍵釋放，則返回00 00 00 00 00 00 00 00。這些數據（即報告）都是通過中斷端點返回的。當按下Num Lock鍵時，PC會發送輸出報告，從報告描述符中我們知道，Num Lock的LED對應着輸出報告的最低位，當數字小鍵盤打開時，輸出xxxxxxx1（二進制，打x的由其它的LED狀態決定）；
當數字小鍵盤關閉時，輸出xxxxxxx0（同前）。取出最低位就可以控制數字鍵鎖定LED了。
下面這個報告描述符是USB鼠標報告描述符，比起鍵盤的來說要簡單些。它描述了4個字節，第一個字節表示按鍵，第二個字節表示x軸（即鼠標左右移動，0表示不動，正值表示往右移，負值表示往左移），第三個字節表示y軸（即鼠標上下移動，0表示不動，正值表示往下移動，負值表示往上移動），第四個字節表示鼠標滾輪（正值爲往上滾動，負值爲往下滾動）。
code char MouseReportDescriptor[52] = {
//通用桌面設備
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
//鼠標
0x09, 0x02, // USAGE (Mouse)
//集合
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
//指針設備
0x09, 0x01, // USAGE (Pointer)
//集合
0xa1, 0x00, // COLLECTION (Physical)
//按鍵
0x05, 0x09, // USAGE_PAGE (Button)
//使用最小值1
0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Button 1)
//使用最大值3。1表示左鍵，2表示右鍵，3表示中鍵
0x29, 0x03, // USAGE_MAXIMUM (Button 3)
//邏輯最小值0
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//邏輯最大值1
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
//數量爲3
0x95, 0x03, // REPORT_COUNT (3)
//大小爲1bit
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//輸入，變量，數值，絕對值
//以上3個bit分別表示鼠標的三個按鍵情況，最低位（bit-0）爲左鍵
//bit-1爲右鍵，bit-2爲中鍵，按下時對應的位值爲1，釋放時對應的值爲0
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
//填充5個bit，補足一個字節
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x75, 0x05, // REPORT_SIZE (5)
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)
//用途頁爲通用桌面
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
//用途爲X
0x09, 0x30, // USAGE (X)
//用途爲Y
0x09, 0x31, // USAGE (Y)
//用途爲滾輪
0x09, 0x38, // USAGE (Wheel)
//邏輯最小值爲-127
0x15, 0x81, // LOGICAL_MINIMUM (-127)
//邏輯最大值爲+127
0x25, 0x7f, // LOGICAL_MAXIMUM (127)
//大小爲8個bits
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//數量爲3個，即分別代表x,y,滾輪
0x95, 0x03, // REPORT_COUNT (3)
//輸入，變量，值，相對值
0x81, 0x06, // INPUT (Data,Var,Rel)
//關集合
0xc0, // END_COLLECTION
0xc0 // END_COLLECTION
};
通過對上面的報告分析，我們知道報告返回4個字節，沒有報告ID。如果鼠標左鍵按下，則返回01 00 00 00（十六進制值），如果右鍵按下，則返回02 00 00 00，如果中鍵按下，則返回04 00 00 00，如果三個鍵同時按下，則返回07 00 00 00。如果鼠標往右移動則第二字節返回正值，值越大移動速度越快。其它的類推。
這裏只對報告描述符做一個簡單的介紹，更詳細的資料請參看USB HID協議以及HID Usage Tables
USB HID設備是通過報告來給傳送數據的，報告有輸入報告和輸出報告。輸入報告是USB設備發送給主機的，例如USB鼠標將鼠標移動和鼠標點擊等信息返回給電腦，鍵盤將按鍵數據數據返回給電腦等；輸出報告是主機發送給USB設備的，例如鍵盤上的數字鍵盤鎖定燈和大寫字母鎖定燈等。報告是一個數據包，裏面包含的是所要傳送的數據。輸入報告是通過中斷輸入端點輸入的，而輸出報告有點區別，當沒有中斷輸出端點時，可以通過控制輸出端點0發送，當有中斷輸出端點時，通過中斷輸出端點發出。
而報告描述符，是描述一個報告以及報告裏面的數據是用來幹什麼用的。通過它，USB HOST可以分析出報告裏面的數據所表示的意思。它通過控制輸入端點0返回，主機使用獲取報告描述符命令來獲取報告描述符，注意這個請求
發送到接口的，而不是到設備。一個報告描述符可以描述多個報告，不同的報告通過報告ID來識別，報告ID在報告最前面，即第一個字節。當報告描述符中沒有規定報告ID時，報告中就沒有ID字段，開始就是數據。更詳細的說明請參看USB HID協議，該協議可從Http://www.usb.org下載。
下面通過由HID Descriptor tool生成的USB鼠標和USB鍵盤來說明一下報告描述符和報告。
code char KeyBoardReportDescriptor[63] = {
//表示用途頁爲通用桌面設備
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
//表示用途爲鍵盤
0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)
//表示應用集合，必須要以END_COLLECTION來結束它，見最後的END_COLLECTION
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
//表示用途頁爲按鍵
0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)
//用途最小值，這裏爲左ctrl鍵
0x19, 0xe0, // USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)
//用途最大值，這裏爲右GUI鍵，即window鍵
0x29, 0xe7, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)
//邏輯最小值爲0
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//邏輯最大值爲1
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
//報告大小（即這個字段的寬度）爲1bit，所以前面的邏輯最小值爲0，邏輯最大值爲1
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//報告的個數爲8，即總共有8個bits
0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)
//輸入用，變量，值，絕對值。像鍵盤這類一般報告絕對值，
//而鼠標移動這樣的則報告相對值，表示鼠標移動多少
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
//上面這這幾項描述了一個輸入用的字段，總共爲8個bits，每個bit表示一個按鍵
//分別從左ctrl鍵到右GUI鍵。這8個bits剛好構成一個字節，它位於報告的第一個字節。
//它的最低位，即bit-0對應着左ctrl鍵，如果返回的數據該位爲1，則表示左ctrl鍵被按下，
//否則，左ctrl鍵沒有按下。最高位，即bit-7表示右GUI鍵的按下情況。中間的幾個位，
//需要根據HID協議中規定的用途頁表（HID Usage Tables）來確定。這裏通常用來表示
//特殊鍵，例如ctrl，shift，del鍵等
//這樣的數據段個數爲1
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
//每個段長度爲8bits
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//輸入用，常量，值，絕對值
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)
//上面這8個bit是常量，設備必須返回0
//這樣的數據段個數爲5
0x95, 0x05, // REPORT_COUNT (5)
//每個段大小爲1bit
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//用途是LED，即用來控制鍵盤上的LED用的，因此下面會說明它是輸出用
0x05, 0x08, // USAGE_PAGE (LEDs)
//用途最小值是Num Lock，即數字鍵鎖定燈
0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Num Lock)
//用途最大值是Kana，這個是什麼燈我也不清楚^_^
0x29, 0x05, // USAGE_MAXIMUM (Kana)
//如前面所說，這個字段是輸出用的，用來控制LED。變量，值，絕對值。
//1表示燈亮，0表示燈滅
0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)
//這樣的數據段個數爲1
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
//每個段大小爲3bits
0x75, 0x03, // REPORT_SIZE (3)
//輸出用，常量，值，絕對
0x91, 0x03, // OUTPUT (Cnst,Var,Abs)
//由於要按字節對齊，而前面控制LED的只用了5個bit，
//所以後面需要附加3個不用bit，設置爲常量。
//報告個數爲6
0x95, 0x06, // REPORT_COUNT (6)
//每個段大小爲8bits
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//邏輯最小值0
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//邏輯最大值255
0x25, 0xFF, // LOGICAL_MAXIMUM (255)
//用途頁爲按鍵
0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard)
//使用最小值爲0
0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))
//使用最大值爲0x65
0x29, 0x65, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)
//輸入用，變量，數組，絕對值
0x81, 0x00, // INPUT (Data,Ary,Abs)
//以上定義了6個8bit寬的數組，每個8bit（即一個字節）用來表示一個按鍵，所以可以同時
//有6個按鍵按下。沒有按鍵按下時，全部返回0。如果按下的鍵太多，導致鍵盤掃描系統
//無法區分按鍵時，則全部返回0x01，即6個0x01。如果有一個鍵按下，則這6個字節中的第一
//個字節爲相應的鍵值（具體的值參看HID Usage Tables），如果兩個鍵按下，則第1、2兩個
//字節分別爲相應的鍵值，以次類推。
//關集合，跟上面的對應
0xc0 // END_COLLECTION
};
通過上面的分析，我們知道這個報告中只有一個報告，所以沒有報告ID，因此返回的都是實際使用的數據。總共有8字節輸入，1字節輸出。其中輸入的第一字節用來表示特殊按鍵，第二字節保留，後面的六字節爲普通按鍵。如果只有左ctrl鍵按下，則返回01 00 00 00 00 00 00 00（十六進制），如果只有數字鍵1 按下，則返回00 00 59 00 00 00 00 00，如果數字鍵1 和2 同時按下，則返回00 00 59 5A 00 00 00 00，如果再按下左shift 鍵，則返回02 00 59 5A 00 00 00 00，然後再釋放1 鍵，則返回02 00 5A 00 00 00 00 00，然後全部按鍵釋放，則返回00 00 00 00 00 00 00 00。這些數據（即報告）都是通過中斷端點返回的。當按下Num Lock鍵時，PC會發送輸出報告，從報告描述符中我們知道，Num Lock的LED對應着輸出報告的最低位，當數字小鍵盤打開時，輸出xxxxxxx1（二進制，打x的由其它的LED狀態決定）；
當數字小鍵盤關閉時，輸出xxxxxxx0（同前）。取出最低位就可以控制數字鍵鎖定LED了。
下面這個報告描述符是USB鼠標報告描述符，比起鍵盤的來說要簡單些。它描述了4個字節，第一個字節表示按鍵，第二個字節表示x軸（即鼠標左右移動，0表示不動，正值表示往右移，負值表示往左移），第三個字節表示y軸（即鼠標上下移動，0表示不動，正值表示往下移動，負值表示往上移動），第四個字節表示鼠標滾輪（正值爲往上滾動，負值爲往下滾動）。
code char MouseReportDescriptor[52] = {
//通用桌面設備
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
//鼠標
0x09, 0x02, // USAGE (Mouse)
//集合
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
//指針設備
0x09, 0x01, // USAGE (Pointer)
//集合
0xa1, 0x00, // COLLECTION (Physical)
//按鍵
0x05, 0x09, // USAGE_PAGE (Button)
//使用最小值1
0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Button 1)
//使用最大值3。1表示左鍵，2表示右鍵，3表示中鍵
0x29, 0x03, // USAGE_MAXIMUM (Button 3)
//邏輯最小值0
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//邏輯最大值1
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
//數量爲3
0x95, 0x03, // REPORT_COUNT (3)
//大小爲1bit
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//輸入，變量，數值，絕對值
//以上3個bit分別表示鼠標的三個按鍵情況，最低位（bit-0）爲左鍵
//bit-1爲右鍵，bit-2爲中鍵，按下時對應的位值爲1，釋放時對應的值爲0
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
//填充5個bit，補足一個字節
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x75, 0x05, // REPORT_SIZE (5)
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)
//用途頁爲通用桌面
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
//用途爲X
0x09, 0x30, // USAGE (X)
//用途爲Y
0x09, 0x31, // USAGE (Y)
//用途爲滾輪
0x09, 0x38, // USAGE (Wheel)
//邏輯最小值爲-127
0x15, 0x81, // LOGICAL_MINIMUM (-127)
//邏輯最大值爲+127
0x25, 0x7f, // LOGICAL_MAXIMUM (127)
//大小爲8個bits
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//數量爲3個，即分別代表x,y,滾輪
0x95, 0x03, // REPORT_COUNT (3)
//輸入，變量，值，相對值
0x81, 0x06, // INPUT (Data,Var,Rel)
//關集合
0xc0, // END_COLLECTION
0xc0 // END_COLLECTION
};
通過對上面的報告分析，我們知道報告返回4個字節，沒有報告ID。如果鼠標左鍵按下，則返回01 00 00 00（十六進制值），如果右鍵按下，則返回02 00 00 00，如果中鍵按下，則返回04 00 00 00，如果三個鍵同時按下，則返回07 00 00 00。如果鼠標往右移動則第二字節返回正值，值越大移動速度越快。其它的類推。
這裏只對報告描述符做一個簡單的介紹，更詳細的資料請參看USB HID協議以及HID Usage Tables