Dispositivi a tastiera

Android supporta un'ampia gamma di dispositivi tastiera, tra cui tastierini con funzioni speciali (controlli del volume e dell'alimentazione), tastiere QWERTY compatte integrate e tastiere esterne in stile PC complete di funzionalità.

Questo documento descrive solo le tastiere fisiche. Fare riferimento all'SDK di Android per informazioni sulle tastiere virtuali (editor dei metodi di input).

Classificazione della tastiera

Un dispositivo di input è classificato come tastiera se vale una delle seguenti condizioni:

• Il dispositivo di input segnala la presenza di eventuali codici chiave Linux utilizzati sulle tastiere, inclusi da 0 a 0xff o KEY_OK a KEY_MAX .

• Il dispositivo di input segnala la presenza di eventuali codici chiave Linux utilizzati su joystick e gamepad, inclusi BTN_0 a BTN_9 , BTN_TRIGGER a BTN_DEAD o BTN_A a BTN_THUMBR .

I joystick sono attualmente classificati come tastiere perché i pulsanti del joystick e del gamepad vengono segnalati dagli eventi EV_KEY nello stesso modo in cui vengono segnalati i tasti della tastiera. Pertanto anche joystick e gamepad utilizzano file di mappa chiave per la configurazione.

Una volta classificato un dispositivo di input come tastiera, il sistema carica il file di configurazione del dispositivo di input e il layout della tastiera.

Il sistema tenta quindi di determinare ulteriori caratteristiche del dispositivo.

• Se il dispositivo di input dispone di tasti mappati su KEYCODE_Q , si considera che il dispositivo disponga di un tastierino alfabetico (anziché numerico). La funzionalità della tastiera alfabetica è segnalata nell'oggetto Configuration della risorsa come KEYBOARD_QWERTY .

• Se il dispositivo di input dispone di tasti mappati su KEYCODE_DPAD_UP , KEYCODE_DPAD_DOWN , KEYCODE_DPAD_LEFT , KEYCODE_DPAD_RIGHT e KEYCODE_DPAD_CENTER (tutti devono essere presenti), si considera che il dispositivo disponga di un tastierino direzionale. La funzionalità del tastierino direzionale è segnalata nell'oggetto Configuration della risorsa come NAVIGATION_DPAD .

• Se il dispositivo di input dispone di tasti mappati su KEYCODE_BUTTON_A o altri tasti correlati al gamepad, il dispositivo viene considerato dotato di gamepad.

Requisiti del driver della tastiera

1. I driver della tastiera dovrebbero registrare solo i codici chiave per i tasti che effettivamente supportano. La registrazione di codici chiave in eccesso potrebbe confondere l'algoritmo di classificazione del dispositivo o far sì che il sistema rilevi in ​​modo errato le funzionalità della tastiera supportate dal dispositivo.

2. I driver della tastiera dovrebbero utilizzare EV_KEY per segnalare la pressione dei tasti, utilizzando un valore pari a 0 per indicare che un tasto è stato rilasciato, un valore pari a 1 per indicare che un tasto è stato premuto e un valore maggiore o uguale a 2 per indicare che il tasto è premuto ripetuto automaticamente.

3. Android esegue la ripetizione della tastiera. La funzionalità di ripetizione automatica deve essere disabilitata nel driver.

4. I driver della tastiera possono facoltativamente indicare l'utilizzo dell'HID o il codice di scansione di basso livello inviando EV_MSC con MSC_SCANCODE e un valore che indica l'utilizzo o il codice di scansione quando viene premuto il tasto. Queste informazioni non sono attualmente utilizzate da Android.

5. I driver della tastiera dovrebbero supportare l'impostazione degli stati dei LED quando EV_LED viene scritto sul dispositivo. Il driver hid-input lo gestisce automaticamente. Al momento in cui scrivo, Android utilizza LED_CAPSLOCK , LED_SCROLLLOCK e LED_NUMLOCK . Questi LED devono essere supportati solo quando la tastiera dispone effettivamente delle spie associate.

6. I driver della tastiera per tastiere integrate (ad esempio, utilizzando una matrice GPIO) dovrebbero assicurarsi di inviare eventi EV_KEY con un valore pari a 0 per tutti i tasti ancora premuti quando il dispositivo entra in modalità di sospensione. Altrimenti i tasti potrebbero rimanere bloccati e si ripeteranno automaticamente per sempre.

Funzionamento della tastiera

Di seguito è riportato un breve riepilogo del funzionamento della tastiera su Android.

1. EventHub legge gli eventi grezzi dal driver evdev e mappa i codici chiave Linux (a volte indicati come codici di scansione) nei codici chiave Android utilizzando la mappa del layout dei tasti della tastiera.

2. InputReader consuma gli eventi non elaborati e aggiorna lo stato della meta chiave. Ad esempio, se il tasto Shift sinistro viene premuto o rilasciato, il lettore imposterà o reimposterà di conseguenza i bit META_SHIFT_LEFT_ON e META_SHIFT_ON .

3. L' InputReader notifica InputDispatcher l'evento chiave.

4. InputDispatcher chiede a WindowManagerPolicy cosa fare con l'evento chiave chiamando WindowManagerPolicy.interceptKeyBeforeQueueing . Questo metodo fa parte di un percorso critico responsabile del riattivazione del dispositivo quando vengono premuti determinati tasti. EventHub mantiene effettivamente un wakelock lungo questo percorso critico per garantire che venga eseguito fino al completamento.

5. Se un InputFilter è attualmente in uso, InputDispatcher gli dà la possibilità di consumare o trasformare la chiave. L' InputFilter può essere utilizzato per implementare politiche di accessibilità a livello di sistema di basso livello.

6. InputDispatcher accoda la chiave per l'elaborazione sul thread di invio.

7. Quando InputDispatcher rimuove dalla coda la chiave, offre a WindowManagerPolicy una seconda possibilità di intercettare l'evento chiave chiamando WindowManagerPolicy.interceptKeyBeforeDispatching . Questo metodo gestisce le scorciatoie di sistema e altre funzioni.

8. L' InputDispatcher identifica quindi la destinazione dell'evento chiave (la finestra focalizzata) e attende che sia pronta. Quindi, InputDispatcher consegna l'evento chiave all'applicazione.

9. All'interno dell'applicazione, l'evento chiave si propaga lungo la gerarchia della vista fino alla vista focalizzata per l'invio della chiave pre-IME.

10. Se l'evento chiave non viene gestito nell'invio pre-IME ed è in uso un IME, l'evento chiave viene recapitato all'IME.

11. Se l'evento chiave non è stato utilizzato dall'IME, l'evento chiave si propaga lungo la gerarchia della vista fino alla vista focalizzata per l'invio della chiave standard.

12. L'applicazione segnala a InputDispatcher se l'evento chiave è stato consumato. Se l'evento non è stato utilizzato, InputDispatcher chiama WindowManagerPolicy.dispatchUnhandledKey per applicare il comportamento di "fallback". A seconda dell'azione di fallback, il ciclo di invio dell'evento chiave potrebbe essere riavviato utilizzando un codice chiave diverso. Ad esempio, se un'applicazione non gestisce KEYCODE_ESCAPE , il sistema potrebbe invece inviare nuovamente l'evento chiave come KEYCODE_BACK .

Configurazione della tastiera

Il comportamento della tastiera è determinato dal layout dei tasti, dalla mappa dei caratteri dei tasti e dalla configurazione del dispositivo di input.

Fare riferimento alle sezioni seguenti per maggiori dettagli sui file che partecipano alla configurazione della tastiera:

• File di layout chiave
• File delle mappe dei caratteri chiave
• Immettere i file di configurazione del dispositivo

Proprietà

Le seguenti proprietà di configurazione del dispositivo di input vengono utilizzate per le tastiere.

layout della tastiera

Definizione: keyboard.layout = <nome>

Specifica il nome del file di layout dei tasti associato al dispositivo di input, esclusa l'estensione .kl . Se questo file non viene trovato, il sistema di input utilizzerà invece il layout dei tasti predefinito.

Gli spazi nel nome vengono convertiti in caratteri di sottolineatura durante la ricerca.

Fare riferimento alla documentazione del file di layout dei tasti per ulteriori dettagli.

tastiera.characterMap

Definizione: keyboard.characterMap = <nome>

Specifica il nome del file della mappa dei caratteri chiave associato al dispositivo di input, esclusa l'estensione .kcm . Se questo file non viene trovato, il sistema di input utilizzerà invece la mappa dei caratteri chiave predefinita.

Gli spazi nel nome vengono convertiti in caratteri di sottolineatura durante la ricerca.

Fare riferimento alla documentazione del file della mappa dei caratteri chiave per ulteriori dettagli.

tastiera.orientamentoAware

Definizione: keyboard.orientationAware = 0 | 1

Specifica se la tastiera deve reagire alle modifiche dell'orientamento del display.

• Se il valore è 1 , i tasti direzionali del tastierino vengono ruotati quando cambia l'orientamento del display associato.

• Se il valore è 0 , la tastiera è immune ai cambiamenti di orientamento del display.

Il valore predefinito è 0 .

La consapevolezza dell'orientamento viene utilizzata per supportare la rotazione dei tasti direzionali della tastiera, come sul Motorola Droid. Ad esempio, quando il dispositivo viene ruotato in senso orario di 90 gradi rispetto al suo orientamento naturale, KEYCODE_DPAD_UP viene rimappato per produrre KEYCODE_DPAD_RIGHT poiché il tasto "su" finisce per puntare "destra" quando il dispositivo viene tenuto in tale orientamento.

tastiera.integrata

Definizione: keyboard.builtIn = 0 | 1

Specifica se la tastiera è la tastiera incorporata (fisicamente collegata).

Il valore predefinito è 1 se il nome del dispositivo termina con -keypad , 0 altrimenti.

Alla tastiera integrata viene sempre assegnato un ID dispositivo pari a 0 . Alle altre tastiere non integrate vengono assegnati ID dispositivo univoci diversi da zero.

L'utilizzo di un ID pari a 0 per la tastiera integrata è importante per mantenere la compatibilità con il campo KeyCharacterMap.BUILT_IN_KEYBOARD , che specifica l'ID della tastiera integrata e ha un valore pari a 0 . Questo campo è stato deprecato nell'API ma le applicazioni meno recenti potrebbero ancora utilizzarlo.

Una tastiera con funzioni speciali (quella la cui mappa dei caratteri dei tasti specifica un tipo SPECIAL_FUNCTION ) non verrà mai registrata come tastiera incorporata, indipendentemente dall'impostazione di questa proprietà. Questo perché una tastiera con funzioni speciali non è, per definizione, destinata all'uso per la digitazione generica.

Configurazioni di esempio

# This is an example input device configuration file for a built-in
# keyboard that has a DPad.

# The keyboard is internal because it is part of the device.
device.internal = 1

# The keyboard is the default built-in keyboard so it should be assigned
# an id of 0.
keyboard.builtIn = 1

# The keyboard includes a DPad which is mounted on the device.  As the device
# is rotated the orientation of the DPad rotates along with it, so the DPad must
# be aware of the display orientation.  This ensures that pressing 'up' on the
# DPad always means 'up' from the perspective of the user, even when the entire
# device has been rotated.
keyboard.orientationAware = 1

Note di compatibilità

Prima di Honeycomb, il mappatore di input da tastiera non utilizzava alcuna proprietà di configurazione. Si presumeva che tutte le tastiere fossero fisicamente collegate e consapevoli dell'orientamento. Il layout dei tasti predefinito e la mappa dei caratteri dei tasti erano denominati qwerty anziché Generic . Anche il formato della mappa dei caratteri chiave era molto diverso e il framework non supportava tastiere complete in stile PC o tastiere esterne.

Quando aggiorni i dispositivi a Honeycomb, assicurati di creare o aggiornare la configurazione necessaria e i file di mappatura dei tasti.

Usi HID, codici chiave Linux e codici chiave Android

Il sistema fa riferimento alle chiavi utilizzando diversi identificatori diversi, a seconda del livello di astrazione.

Per i dispositivi HID, a ciascuna chiave è associato un utilizzo HID. Il driver hid-input di Linux e i relativi driver HID specifici del fornitore e del dispositivo sono responsabili dell'analisi dei report HID e della mappatura degli utilizzi HID sui codici chiave Linux.

Mentre Android legge gli eventi EV_KEY dal kernel Linux, traduce ciascun codice chiave Linux nel codice chiave Android corrispondente in base al file di layout chiave del dispositivo.

Quando l'evento chiave viene inviato a un'applicazione, l'istanza android.view.KeyEvent riporta il codice chiave Linux come valore di getScanCode() e il codice chiave Android come valore di getKeyCode() . Ai fini del framework, solo il valore di getKeyCode() è importante.

Tieni presente che le informazioni sull'utilizzo dell'HID non vengono utilizzate da Android stesso né passate alle applicazioni.

Tabelle dei codici

Le seguenti tabelle mostrano come sono correlati tra loro gli utilizzi HID, i codici chiave Linux e i codici chiave Android.

La colonna LKC specifica il codice chiave Linux in esadecimale.

La colonna AKC specifica il codice chiave Android in esadecimale.

La colonna Note si riferisce alle note pubblicate dopo la tabella.

La colonna Versione specifica la prima versione della piattaforma Android ad aver incluso questa chiave nella mappa dei tasti predefinita. Vengono visualizzate più righe nei casi in cui la mappa dei tasti predefinita è cambiata tra le versioni. La versione più vecchia indicata è la 1.6.

• In Gingerbread (2.3) e versioni precedenti, la mappa dei tasti predefinita era qwerty.kl . Questa mappa dei tasti era destinata esclusivamente all'uso con l'emulatore Android e non era destinata a supportare tastiere esterne arbitrarie. Tuttavia, alcuni OEM hanno aggiunto il supporto della tastiera Bluetooth alla piattaforma e si sono affidati a qwerty.kl per fornire le mappature della tastiera necessarie. Di conseguenza queste mappature più vecchie potrebbero interessare gli OEM che stanno costruendo periferiche per questi particolari dispositivi. Da notare che le mappature sono sostanzialmente diverse da quelle attuali, in particolare per quanto riguarda il trattamento del tasto HOME . Si raccomanda che tutte le nuove periferiche siano sviluppate secondo Honeycomb o mappe chiave più recenti (ad esempio HID standard).

• A partire da Honeycomb (3.0), la mappatura dei tasti predefinita è Generic.kl . Questa mappa dei tasti è stata progettata per supportare tastiere complete in stile PC. La maggior parte delle funzionalità delle tastiere HID standard dovrebbero funzionare immediatamente.

La mappatura del codice chiave può variare tra le versioni del kernel Linux e Android. Quando si sa che si sono verificate modifiche nelle mappe dei tasti predefinite di Android, queste vengono indicate nella colonna della versione.

I driver HID e le mappe dei tasti specifici del dispositivo possono applicare mappature diverse da quelle indicate qui.

Tastiera HID e pagina tastierino (0x07)

Pagina desktop generica HID (0x01)

Pagina consumatore HID (0x0c)

Mapping non nascosti aggiuntivi

Queste mappature descrivono funzioni che non compaiono in HID ma per le quali esistono codici chiave Linux.

Chiavi non supportate in eredità

Queste mappature sono apparse nelle versioni precedenti di Android ma erano incompatibili con codici chiave Linux HID o non standard. Non sono più supportati.

Appunti

1. Il codice chiave Android associato a comuni chiavi alfanumeriche e simboliche può variare in base al layout e al linguaggio della tastiera. Per motivi storici, i codici di scansione fisica e gli usi HID associati alle chiavi su una tastiera sono spesso definiti posizionalmente anche se le etichette stampate su tali chiavi possono variare da una lingua all'altra.

   Su una tastiera americana inglese (Qwerty), la chiave alfabetica in alto a sinistra è etichettata Q. Su una tastiera francese (azerty), la chiave nella stessa posizione è etichettata A. Nonostante l'etichetta, su entrambe le tastiere la chiave alfabetica in alto a sinistra si fa riferimento all'utilizzo dell'utilizzo HID 0x07 0x0014 che è mappato al codice chiave Linux Key_Q.

   Quando Android è configurato con un layout della tastiera inglese degli Stati Uniti, il codice chiave Linux Key_Q verrà mappato sul codice chiave Android KeyCode_Q e produrrà i caratteri "Q" e "Q". Tuttavia, quando Android è configurato con un layout della tastiera francese, il codice chiave Linux Key_Q verrà mappato sul codice chiave Android KeyCode_A e produrrà i caratteri 'A' e 'A'.

   Il codice chiave Android riflette in genere l'interpretazione specifica della lingua della chiave, quindi un codice chiave Android diverso può essere utilizzato per linguaggi diversi.

2. 0x0c 0x022f AC Zoom è definito nel HID come controllo lineare ma il kernel lo mappa come una chiave, che probabilmente non è corretta.

3. Le chiavi della funzione Linux KEY_FN_* sono mappate su codici chiave più semplici ma vengono spediti con il bit META_FUNCTION meta -stato impostato su true.

4. Prima di Android Ice Cream Sandwich 4.0, il layout chiave predefinito conteneva mappature per alcuni codici chiave extra che non erano definiti nelle intestazioni del kernel Linux principale. Da allora queste mappature sono state rimosse perché da allora questi codici chiave precedentemente non definiti sono stati assegnati significati diversi in versioni più recenti del kernel Linux.

Fonti

1. Tabelle di utilizzo HID USB V1.12
2. Linux 2.6.39 Kernel: include/Linux/Input.h, driver/hid/hid-input.c
3. Android ICS: qwerty.kl, generic.kl, keyevent.java