最近在看《圈圈教你玩USB（第一版）》，我手上的这本是作者签名版，十多年前买的。
书中提到了一个USB设备同时实现键盘鼠标功能的方案，其中的一种是：在 HID 描述符中分别报告鼠标和键盘，然后通过Report ID 对数据进行区分。于是手工编写一个代码，实现了一个USB设备下有3个键盘的功能。
代码是基于CustomHIDDevice编写的，对于 HID 设备来说，彼此之间主要差别就是 HID 描述符。这里定义了三个键盘的HID描述符：
//报告ID，（这里定义键盘报告的ID为1报告ID 0是保留的）
0x85, 0x01, //Report ID (1)
….
//报告ID，这里定义键盘报告的ID为2（报告ID 0是保留的）
0x85, 0x02, //Report ID (2)
….
//报告ID，这里定义键盘报告的ID为3（报告ID 0是保留的）
0x85, 0x03, //Report ID (3)
之后，主循环中有三个发送数据的部分，其中axis[0] 给出每隔Report 的ID，之后的8Bytes就是键盘的数据。
//键盘1 输出一个 a
//其中 axis[0] 是 report ID 这里为 1
axis[0]=0x01;axis[3]=0x04;
Device.send(axis);
delay(20);
axis[0]=0x01;axis[3]=0x00;
Device.send(axis);
发送数据部分：
delay(20);
//键盘2 输出一个 b
//其中 axis[0] 是 report ID 这里为 2
axis[0]=0x02;axis[3]=0x05;
Device.send(axis);
delay(20);
axis[0]=0x02;axis[3]=0x00;
Device.send(axis);
delay(20);
//键盘3 输出一个 c
//其中 axis[0] 是 report ID 这里为 3
axis[0]=0x03;axis[3]=0x06;
Device.send(axis);
delay(20);
axis[0]=0x03;axis[3]=0x00;
Device.send(axis);
此外，代码中还修改了每一次发送的数据从8个改为9个（就是ReportID+8Byte 键盘数据）：
bool send(uint8_t * value){
return HID.SendReport(0, value, 9);
}
设备管理器中可以看到：
每隔10秒，电脑会收到输入的 abc 三个字符.
#include "USB.h"
#include "USBHID.h"
USBHID HID;
static const uint8_t report_descriptor[] = { // 8 axis
//每行开始的第一字节为该条目的前缀，前缀的格式为：
//D7~D4：bTag。D3~D2：bType；D1~D0：bSize。以下分别对每个条目注释。
/************************USB键盘部分报告描述符**********************/
/*******************************************************************/
//这是一个全局（bType为1）条目，将用途页选择为普通桌面Generic Desktop Page(0x01)
//后面跟一字节数据（bSize为1），后面的字节数就不注释了，
//自己根据bSize来判断。
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
//这是一个局部（bType为2）条目，说明接下来的集合用途用于键盘
0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)
//这是一个主条目（bType为0）条目，开集合，后面跟的数据0x01表示
//该集合是一个应用集合。它的性质在前面由用途页和用途定义为
//普通桌面用的键盘。
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
//报告ID，（这里定义键盘报告的ID为1报告ID 0是保留的）
0x85, 0x01, //Report ID (1)
//这是一个全局条目，选择用途页为键盘（Keyboard/Keypad(0x07)）
0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard/Keypad)
//这是一个局部条目，说明用途的最小值为0xe0。实际上是键盘左Ctrl键。
//具体的用途值可在HID用途表中查看。
0x19, 0xe0, // USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)
//这是一个局部条目，说明用途的最大值为0xe7。实际上是键盘右GUI键。
0x29, 0xe7, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)
//这是一个全局条目，说明返回的数据的逻辑值（就是我们返回的数据域的值）
//最小为0。因为我们这里用Bit来表示一个数据域，因此最小为0，最大为1。
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//这是一个全局条目，说明逻辑值最大为1。
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
//这是一个全局条目，说明数据域的数量为八个。
0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)
//这是一个全局条目，说明每个数据域的长度为1个bit。
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//这是一个主条目，说明有8个长度为1bit的数据域（数量和长度
//由前面的两个全局条目所定义）用来做为输入，
//属性为：Data,Var,Abs。Data表示这些数据可以变动，Var表示
//这些数据域是独立的，每个域表示一个意思。Abs表示绝对值。
//这样定义的结果就是，当某个域的值为1时，就表示对应的键按下。
//bit0就对应着用途最小值0xe0，bit7对应着用途最大值0xe7。
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
//这是一个全局条目，说明数据域数量为1个
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
//这是一个全局条目，说明每个数据域的长度为8bit。
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//这是一个主条目，输入用，由前面两个全局条目可知，长度为8bit，
//数量为1个。它的属性为常量（即返回的数据一直是0）。
//该字节是保留字节（保留给OEM使用）。
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)
//这是一个全局条目。定义位域数量为6个。
0x95, 0x06, // REPORT_COUNT (6)
//这是一个全局条目。定义每个位域长度为8bit。
//其实这里这个条目不要也是可以的，因为在前面已经有一个定义
//长度为8bit的全局条目了。
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//这是一个全局条目，定义逻辑最小值为0。
//同上，这里这个全局条目也是可以不要的，因为前面已经有一个
//定义逻辑最小值为0的全局条目了。
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//这是一个全局条目，定义逻辑最大值为255。
0x25, 0xFF, // LOGICAL_MAXIMUM (255)
//这是一个全局条目，选择用途页为键盘。
//前面已经选择过用途页为键盘了，所以该条目不要也可以。
0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard/Keypad)
//这是一个局部条目，定义用途最小值为0（0表示没有键按下）
0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))
//这是一个局部条目，定义用途最大值为0x65
0x29, 0x65, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)
//这是一个主条目。它说明这六个8bit的数据域是输入用的，
//属性为：Data,Ary,Abs。Data说明数据是可以变的，Ary说明
//这些数据域是一个数组，即每个8bit都可以表示某个键值，
//如果按下的键太多（例如超过这里定义的长度或者键盘本身无法
//扫描出按键情况时），则这些数据返回全1（二进制），表示按键无效。
//Abs表示这些值是绝对值。
0x81, 0x00, // INPUT (Data,Ary,Abs)
//以下为输出报告的描述
//逻辑最小值前面已经有定义为0了，这里可以省略。
//这是一个全局条目，说明逻辑值最大为1。
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
//这是一个全局条目，说明数据域数量为5个。
0x95, 0x05, // REPORT_COUNT (5)
//这是一个全局条目，说明数据域的长度为1bit。
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//这是一个全局条目，说明使用的用途页为指示灯（LED）
0x05, 0x08, // USAGE_PAGE (LEDs)
//这是一个局部条目，说明用途最小值为数字键盘灯。
0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Num Lock)
//这是一个局部条目，说明用途最大值为Kana灯。
0x29, 0x05, // USAGE_MAXIMUM (Kana)
//这是一个主条目。定义输出数据，即前面定义的5个LED。
0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)
//这是一个全局条目。定义位域数量为1个。
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
//这是一个全局条目。定义位域长度为3bit。
0x75, 0x03, // REPORT_SIZE (3)
//这是一个主条目，定义输出常量，前面用了5bit，所以这里需要
//3个bit来凑成一字节。
0x91, 0x03, // OUTPUT (Cnst,Var,Abs)
//下面这个主条目用来关闭前面的集合。bSize为0，所以后面没数据。
0xc0, // END_COLLECTION
/************************USB键盘部分报告描述符**********************/
/*******************************************************************/
//这是一个全局（bType为1）条目，将用途页选择为普通桌面Generic Desktop Page(0x01)
//后面跟一字节数据（bSize为1），后面的字节数就不注释了，
//自己根据bSize来判断。
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
//这是一个局部（bType为2）条目，说明接下来的集合用途用于键盘
0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)
//这是一个主条目（bType为0）条目，开集合，后面跟的数据0x01表示
//该集合是一个应用集合。它的性质在前面由用途页和用途定义为
//普通桌面用的键盘。
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
//报告ID，这里定义键盘报告的ID为2（报告ID 0是保留的）
0x85, 0x02, //Report ID (2)
//这是一个全局条目，选择用途页为键盘（Keyboard/Keypad(0x07)）
0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard/Keypad)
//这是一个局部条目，说明用途的最小值为0xe0。实际上是键盘左Ctrl键。
//具体的用途值可在HID用途表中查看。
0x19, 0xe0, // USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)
//这是一个局部条目，说明用途的最大值为0xe7。实际上是键盘右GUI键。
0x29, 0xe7, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)
//这是一个全局条目，说明返回的数据的逻辑值（就是我们返回的数据域的值）
//最小为0。因为我们这里用Bit来表示一个数据域，因此最小为0，最大为1。
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//这是一个全局条目，说明逻辑值最大为1。
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
//这是一个全局条目，说明数据域的数量为八个。
0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)
//这是一个全局条目，说明每个数据域的长度为1个bit。
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//这是一个主条目，说明有8个长度为1bit的数据域（数量和长度
//由前面的两个全局条目所定义）用来做为输入，
//属性为：Data,Var,Abs。Data表示这些数据可以变动，Var表示
//这些数据域是独立的，每个域表示一个意思。Abs表示绝对值。
//这样定义的结果就是，当某个域的值为1时，就表示对应的键按下。
//bit0就对应着用途最小值0xe0，bit7对应着用途最大值0xe7。
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
//这是一个全局条目，说明数据域数量为1个
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
//这是一个全局条目，说明每个数据域的长度为8bit。
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//这是一个主条目，输入用，由前面两个全局条目可知，长度为8bit，
//数量为1个。它的属性为常量（即返回的数据一直是0）。
//该字节是保留字节（保留给OEM使用）。
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)
//这是一个全局条目。定义位域数量为6个。
0x95, 0x06, // REPORT_COUNT (6)
//这是一个全局条目。定义每个位域长度为8bit。
//其实这里这个条目不要也是可以的，因为在前面已经有一个定义
//长度为8bit的全局条目了。
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//这是一个全局条目，定义逻辑最小值为0。
//同上，这里这个全局条目也是可以不要的，因为前面已经有一个
//定义逻辑最小值为0的全局条目了。
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//这是一个全局条目，定义逻辑最大值为255。
0x25, 0xFF, // LOGICAL_MAXIMUM (255)
//这是一个全局条目，选择用途页为键盘。
//前面已经选择过用途页为键盘了，所以该条目不要也可以。
0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard/Keypad)
//这是一个局部条目，定义用途最小值为0（0表示没有键按下）
0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))
//这是一个局部条目，定义用途最大值为0x65
0x29, 0x65, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)
//这是一个主条目。它说明这六个8bit的数据域是输入用的，
//属性为：Data,Ary,Abs。Data说明数据是可以变的，Ary说明
//这些数据域是一个数组，即每个8bit都可以表示某个键值，
//如果按下的键太多（例如超过这里定义的长度或者键盘本身无法
//扫描出按键情况时），则这些数据返回全1（二进制），表示按键无效。
//Abs表示这些值是绝对值。
0x81, 0x00, // INPUT (Data,Ary,Abs)
//以下为输出报告的描述
//逻辑最小值前面已经有定义为0了，这里可以省略。
//这是一个全局条目，说明逻辑值最大为1。
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
//这是一个全局条目，说明数据域数量为5个。
0x95, 0x05, // REPORT_COUNT (5)
//这是一个全局条目，说明数据域的长度为1bit。
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//这是一个全局条目，说明使用的用途页为指示灯（LED）
0x05, 0x08, // USAGE_PAGE (LEDs)
//这是一个局部条目，说明用途最小值为数字键盘灯。
0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Num Lock)
//这是一个局部条目，说明用途最大值为Kana灯。
0x29, 0x05, // USAGE_MAXIMUM (Kana)
//这是一个主条目。定义输出数据，即前面定义的5个LED。
0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)
//这是一个全局条目。定义位域数量为1个。
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
//这是一个全局条目。定义位域长度为3bit。
0x75, 0x03, // REPORT_SIZE (3)
//这是一个主条目，定义输出常量，前面用了5bit，所以这里需要
//3个bit来凑成一字节。
0x91, 0x03, // OUTPUT (Cnst,Var,Abs)
//下面这个主条目用来关闭前面的集合。bSize为0，所以后面没数据。
0xc0, // END_COLLECTION
/************************USB键盘部分报告描述符**********************/
/*******************************************************************/
//这是一个全局（bType为1）条目，将用途页选择为普通桌面Generic Desktop Page(0x01)
//后面跟一字节数据（bSize为1），后面的字节数就不注释了，
//自己根据bSize来判断。
0x05, 0x01, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)
//这是一个局部（bType为2）条目，说明接下来的集合用途用于键盘
0x09, 0x06, // USAGE (Keyboard)
//这是一个主条目（bType为0）条目，开集合，后面跟的数据0x01表示
//该集合是一个应用集合。它的性质在前面由用途页和用途定义为
//普通桌面用的键盘。
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
//报告ID，这里定义键盘报告的ID为3（报告ID 0是保留的）
0x85, 0x03, //Report ID (3)
//这是一个全局条目，选择用途页为键盘（Keyboard/Keypad(0x07)）
0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard/Keypad)
//这是一个局部条目，说明用途的最小值为0xe0。实际上是键盘左Ctrl键。
//具体的用途值可在HID用途表中查看。
0x19, 0xe0, // USAGE_MINIMUM (Keyboard LeftControl)
//这是一个局部条目，说明用途的最大值为0xe7。实际上是键盘右GUI键。
0x29, 0xe7, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Right GUI)
//这是一个全局条目，说明返回的数据的逻辑值（就是我们返回的数据域的值）
//最小为0。因为我们这里用Bit来表示一个数据域，因此最小为0，最大为1。
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//这是一个全局条目，说明逻辑值最大为1。
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
//这是一个全局条目，说明数据域的数量为八个。
0x95, 0x08, // REPORT_COUNT (8)
//这是一个全局条目，说明每个数据域的长度为1个bit。
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//这是一个主条目，说明有8个长度为1bit的数据域（数量和长度
//由前面的两个全局条目所定义）用来做为输入，
//属性为：Data,Var,Abs。Data表示这些数据可以变动，Var表示
//这些数据域是独立的，每个域表示一个意思。Abs表示绝对值。
//这样定义的结果就是，当某个域的值为1时，就表示对应的键按下。
//bit0就对应着用途最小值0xe0，bit7对应着用途最大值0xe7。
0x81, 0x02, // INPUT (Data,Var,Abs)
//这是一个全局条目，说明数据域数量为1个
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
//这是一个全局条目，说明每个数据域的长度为8bit。
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//这是一个主条目，输入用，由前面两个全局条目可知，长度为8bit，
//数量为1个。它的属性为常量（即返回的数据一直是0）。
//该字节是保留字节（保留给OEM使用）。
0x81, 0x03, // INPUT (Cnst,Var,Abs)
//这是一个全局条目。定义位域数量为6个。
0x95, 0x06, // REPORT_COUNT (6)
//这是一个全局条目。定义每个位域长度为8bit。
//其实这里这个条目不要也是可以的，因为在前面已经有一个定义
//长度为8bit的全局条目了。
0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)
//这是一个全局条目，定义逻辑最小值为0。
//同上，这里这个全局条目也是可以不要的，因为前面已经有一个
//定义逻辑最小值为0的全局条目了。
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
//这是一个全局条目，定义逻辑最大值为255。
0x25, 0xFF, // LOGICAL_MAXIMUM (255)
//这是一个全局条目，选择用途页为键盘。
//前面已经选择过用途页为键盘了，所以该条目不要也可以。
0x05, 0x07, // USAGE_PAGE (Keyboard/Keypad)
//这是一个局部条目，定义用途最小值为0（0表示没有键按下）
0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (Reserved (no event indicated))
//这是一个局部条目，定义用途最大值为0x65
0x29, 0x65, // USAGE_MAXIMUM (Keyboard Application)
//这是一个主条目。它说明这六个8bit的数据域是输入用的，
//属性为：Data,Ary,Abs。Data说明数据是可以变的，Ary说明
//这些数据域是一个数组，即每个8bit都可以表示某个键值，
//如果按下的键太多（例如超过这里定义的长度或者键盘本身无法
//扫描出按键情况时），则这些数据返回全1（二进制），表示按键无效。
//Abs表示这些值是绝对值。
0x81, 0x00, // INPUT (Data,Ary,Abs)
//以下为输出报告的描述
//逻辑最小值前面已经有定义为0了，这里可以省略。
//这是一个全局条目，说明逻辑值最大为1。
0x25, 0x01, // LOGICAL_MAXIMUM (1)
//这是一个全局条目，说明数据域数量为5个。
0x95, 0x05, // REPORT_COUNT (5)
//这是一个全局条目，说明数据域的长度为1bit。
0x75, 0x01, // REPORT_SIZE (1)
//这是一个全局条目，说明使用的用途页为指示灯（LED）
0x05, 0x08, // USAGE_PAGE (LEDs)
//这是一个局部条目，说明用途最小值为数字键盘灯。
0x19, 0x01, // USAGE_MINIMUM (Num Lock)
//这是一个局部条目，说明用途最大值为Kana灯。
0x29, 0x05, // USAGE_MAXIMUM (Kana)
//这是一个主条目。定义输出数据，即前面定义的5个LED。
0x91, 0x02, // OUTPUT (Data,Var,Abs)
//这是一个全局条目。定义位域数量为1个。
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
//这是一个全局条目。定义位域长度为3bit。
0x75, 0x03, // REPORT_SIZE (3)
//这是一个主条目，定义输出常量，前面用了5bit，所以这里需要
//3个bit来凑成一字节。
0x91, 0x03, // OUTPUT (Cnst,Var,Abs)
//下面这个主条目用来关闭前面的集合。bSize为0，所以后面没数据。
0xc0, // END_COLLECTION
};
class CustomHIDDevice: public USBHIDDevice {
public:
CustomHIDDevice(void){
static bool initialized = false;
if(!initialized){
initialized = true;
HID.addDevice(this, sizeof(report_descriptor));
}
}
void begin(void){
HID.begin();
}
uint16_t _onGetDescriptor(uint8_t* buffer){
memcpy(buffer, report_descriptor, sizeof(report_descriptor));
return sizeof(report_descriptor);
}
bool send(uint8_t * value){
return HID.SendReport(0, value, 9);
}
};
CustomHIDDevice Device;
const int buttonPin = 0;
int previousButtonState = HIGH;
uint8_t axis[9];
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.setDebugOutput(true);
pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
Device.begin();
USB.begin();
}
void loop() {
int buttonState = digitalRead(buttonPin);
if (HID.ready() && buttonState != previousButtonState) {
previousButtonState = buttonState;
if (buttonState == LOW) {
Serial.println("Button Pressed");
axis[0] = random() & 0xFF;
Device.send(axis);
} else {
Serial.println("Button Released");
}
delay(100);
}
//每隔10秒
delay(10000);
//键盘1 输出一个 a
//其中 axis[0] 是 report ID 这里为 1
axis[0]=0x01;axis[3]=0x04;
Device.send(axis);
delay(20);
axis[0]=0x01;axis[3]=0x00;
Device.send(axis);
delay(20);
//键盘2 输出一个 b
//其中 axis[0] 是 report ID 这里为 2
axis[0]=0x02;axis[3]=0x05;
Device.send(axis);
delay(20);
axis[0]=0x02;axis[3]=0x00;
Device.send(axis);
delay(20);
//键盘3 输出一个 c
//其中 axis[0] 是 report ID 这里为 3
axis[0]=0x03;axis[3]=0x06;
Device.send(axis);
delay(20);
axis[0]=0x03;axis[3]=0x00;
Device.send(axis);
}
对于 PS2 键盘来说是“全键无冲突的”，意思是可以按下任意多的按键；对于标准的USB 键盘来说，最多只能同时按下6个按键。这是因为 PS2 是分开发送按下和抬起消息的；而标准USB键盘，有8Bytes的数据，其中第一个byte 用来指示 alt ctrl 等等，第二个Byte 始终为0，接下来剩下6Byte,需要放置按下键的信息，如果抬起还需要用0来指示。这样只能支持同时按下6个键。上面提到的这个方法可以用来扩展USB键盘，比如，声明3个键盘就可以支持 6*3=18键无冲突。