Urządzenia klawiaturowe

System Android obsługuje różnorodne klawiatury, w tym klawiatury o specjalnych funkcjach (sterowanie głośnością i zasilaniem), kompaktowe wbudowane klawiatury QWERTY oraz w pełni funkcjonalne klawiatury zewnętrzne w stylu komputera PC.

W tym dokumencie opisano wyłącznie klawiatury fizyczne. Informacje na temat klawiatur programowych (edytorów metod wprowadzania) można znaleźć w zestawie SDK systemu Android.

Klasyfikacja klawiatury

Urządzenie wejściowe jest klasyfikowane jako klawiatura, jeśli spełniony jest jeden z następujących warunków:

• Urządzenie wejściowe zgłasza obecność dowolnych kodów klawiszy systemu Linux używanych na klawiaturach, w tym od 0 do 0xff lub KEY_OK do KEY_MAX .

• Urządzenie wejściowe zgłasza obecność dowolnych kodów klawiszy systemu Linux używanych na joystickach i gamepadach, w tym BTN_0 do BTN_9 , BTN_TRIGGER do BTN_DEAD lub BTN_A do BTN_THUMBR .

Joysticki są obecnie klasyfikowane jako klawiatury, ponieważ przyciski joysticka i gamepada są zgłaszane przez zdarzenia EV_KEY w taki sam sposób, w jaki zgłaszane są klawisze klawiatury. Dlatego joysticki i gamepady również korzystają z kluczowych plików map do konfiguracji.

Po sklasyfikowaniu urządzenia wejściowego jako klawiatury system ładuje plik konfiguracyjny urządzenia wejściowego i układ klawiatury.

System następnie próbuje określić dodatkowe cechy urządzenia.

• Jeśli urządzenie wejściowe ma jakiekolwiek klawisze przypisane do KEYCODE_Q , wówczas uważa się, że urządzenie ma klawiaturę alfabetyczną (a nie numeryczną). Możliwość korzystania z klawiatury alfabetycznej jest raportowana w obiekcie Configuration zasobu jako KEYBOARD_QWERTY .

• Jeśli urządzenie wejściowe ma jakiekolwiek klawisze przypisane do KEYCODE_DPAD_UP , KEYCODE_DPAD_DOWN , KEYCODE_DPAD_LEFT , KEYCODE_DPAD_RIGHT i KEYCODE_DPAD_CENTER (wszystkie muszą być obecne), wówczas uważa się, że urządzenie posiada klawiaturę kierunkową. Możliwości klawiatury kierunkowej są raportowane w obiekcie Configuration zasobu jako NAVIGATION_DPAD .

• Jeśli urządzenie wejściowe ma jakiekolwiek klawisze przypisane do KEYCODE_BUTTON_A lub inne klawisze powiązane z gamepadem, wówczas uznaje się, że urządzenie posiada gamepad.

Wymagania sterownika klawiatury

1. Sterowniki klawiatur powinny rejestrować tylko kody klawiszy dla klawiszy, które faktycznie obsługują. Zarejestrowanie nadmiarowych kodów klawiszy może zmylić algorytm klasyfikacji urządzenia lub spowodować, że system błędnie wykryje obsługiwane możliwości klawiatury urządzenia.

2. Sterowniki klawiatury powinny używać EV_KEY do raportowania naciśnięć klawiszy, używając wartości 0 do wskazania, że ​​klawisz został zwolniony, wartość 1 do wskazania, że ​​klawisz został naciśnięty, a wartość większa lub równa 2 do wskazania, że ​​klawisz jest powtarzane automatycznie.

3. Android wykonuje własne powtarzanie klawiatury. Funkcja automatycznego powtarzania powinna być wyłączona w sterowniku.

4. Sterowniki klawiatury mogą opcjonalnie wskazywać użycie HID lub kod skanowania niskiego poziomu, wysyłając EV_MSC z MSC_SCANCODE i wartością wskazującą użycie lub kod skanowania po naciśnięciu klawisza. Informacje te nie są obecnie wykorzystywane przez system Android.

5. Sterowniki klawiatury powinny obsługiwać ustawianie stanów diod LED po zapisaniu EV_LED na urządzeniu. Sterownik hid-input obsługuje to automatycznie. W chwili pisania tego tekstu Android używa LED_CAPSLOCK , LED_SCROLLLOCK i LED_NUMLOCK . Te diody LED muszą być obsługiwane tylko wtedy, gdy klawiatura faktycznie ma powiązane lampki kontrolne.

6. Sterowniki klawiatur dla wbudowanych klawiatur (na przykład korzystających z matrycy GPIO) powinny wysyłać zdarzenia EV_KEY o wartości 0 dla wszystkich klawiszy, które są nadal wciśnięte, gdy urządzenie przechodzi w tryb uśpienia. W przeciwnym razie klawisze mogą się zablokować i będą się automatycznie powtarzać w nieskończoność.

Obsługa klawiatury

Poniżej znajduje się krótkie podsumowanie działania klawiatury w systemie Android.

1. EventHub odczytuje surowe zdarzenia ze sterownika evdev i mapuje kody klawiszy systemu Linux (czasami określane jako kody skanowania) na kody klawiszy systemu Android przy użyciu mapy układu klawiszy klawiatury.

2. InputReader wykorzystuje nieprzetworzone zdarzenia i aktualizuje stan klucza meta. Na przykład, jeśli lewy klawisz Shift zostanie naciśnięty lub zwolniony, czytnik odpowiednio ustawi lub zresetuje bity META_SHIFT_LEFT_ON i META_SHIFT_ON .

3. InputReader powiadamia element InputDispatcher o zdarzeniu kluczowym.

4. Obiekt InputDispatcher pyta WindowManagerPolicy co zrobić ze zdarzeniem kluczowym, wywołując metodę WindowManagerPolicy.interceptKeyBeforeQueueing . Ta metoda jest częścią ścieżki krytycznej odpowiedzialnej za wybudzenie urządzenia po naciśnięciu określonych klawiszy. EventHub skutecznie utrzymuje blokadę wybudzenia na tej ścieżce krytycznej, aby mieć pewność, że zostanie ona ukończona.

5. Jeśli InputFilter jest aktualnie używany, InputDispatcher umożliwia mu wykorzystanie lub przekształcenie klucza. InputFilter może zostać użyty do wdrożenia niskopoziomowych zasad dostępności obejmujących cały system.

6. Obiekt InputDispatcher kolejkuje klucz do przetworzenia w wątku wysyłania.

7. Gdy InputDispatcher usuwa klucz z kolejki, daje obiektowi WindowManagerPolicy drugą szansę na przechwycenie zdarzenia klucza poprzez wywołanie WindowManagerPolicy.interceptKeyBeforeDispatching . Ta metoda obsługuje skróty systemowe i inne funkcje.

8. Element InputDispatcher następnie identyfikuje kluczowy cel zdarzenia (okno skupione) i czeka, aż będą gotowe. Następnie element InputDispatcher dostarcza kluczowe zdarzenie do aplikacji.

9. Wewnątrz aplikacji zdarzenie klucza rozprzestrzenia się w dół hierarchii widoków do widoku skupionego w celu wysłania klucza przed wydaniem IME.

10. Jeśli kluczowe zdarzenie nie jest obsługiwane w procesie wysyłania przed IME, a edytor IME jest używany, kluczowe zdarzenie jest dostarczane do edytora IME.

11. Jeśli zdarzenie kluczowe nie zostało wykorzystane przez edytor IME, zdarzenie kluczowe jest propagowane w dół hierarchii widoków do widoku skupionego w celu standardowego wysyłania kluczy.

12. Aplikacja raportuje do elementu InputDispatcher , czy zdarzenie kluczowe zostało wykorzystane. Jeśli zdarzenie nie zostało wykorzystane, komponent InputDispatcher wywołuje WindowManagerPolicy.dispatchUnhandledKey , aby zastosować zachowanie „awaryjne”. W zależności od akcji awaryjnej cykl wysyłania zdarzeń kluczowych może zostać uruchomiony ponownie przy użyciu innego kodu klucza. Na przykład, jeśli aplikacja nie obsługuje KEYCODE_ESCAPE , system może zamiast tego ponownie wysłać zdarzenie klucza jako KEYCODE_BACK .

Konfiguracja klawiatury

Zachowanie klawiatury zależy od układu klawiszy, mapy znaków klawiszy i konfiguracji urządzenia wejściowego.

Więcej szczegółów na temat plików biorących udział w konfiguracji klawiatury można znaleźć w poniższych sekcjach:

• Kluczowe pliki układu
• Pliki map kluczowych znaków
• Wprowadź pliki konfiguracyjne urządzenia

Nieruchomości

W przypadku klawiatur używane są następujące właściwości konfiguracji urządzenia wejściowego.

układ klawiatury

Definicja: keyboard.layout = <nazwa>

Określa nazwę pliku układu klawiszy powiązanego z urządzeniem wejściowym, z wyłączeniem rozszerzenia .kl . Jeśli ten plik nie zostanie znaleziony, system wejściowy użyje zamiast tego domyślnego układu klawiszy.

Podczas wyszukiwania spacje w nazwie są konwertowane na podkreślenia.

Więcej szczegółów można znaleźć w dokumentacji pliku układu klawiszy.

klawiatura.znakówMapa

Definicja: keyboard.characterMap = <nazwa>

Określa nazwę pliku mapy znaków klawiszy powiązanego z urządzeniem wejściowym, z wyłączeniem rozszerzenia .kcm . Jeśli ten plik nie zostanie znaleziony, system wejściowy użyje zamiast tego domyślnej mapy znaków klawiszy.

Podczas wyszukiwania spacje w nazwie są konwertowane na podkreślenia.

Więcej szczegółów można znaleźć w dokumentacji pliku mapy znaków kluczowych.

orientacja klawiaturyAware

Definicja: keyboard.orientationAware = 0 | 1

Określa, czy klawiatura powinna reagować na zmiany orientacji wyświetlacza.

• Jeśli wartość wynosi 1 , klawisze kierunkowe klawiatury zostaną obrócone, gdy zmieni się skojarzona z nimi orientacja wyświetlacza.

• Jeśli wartość wynosi 0 , klawiatura jest odporna na zmiany orientacji wyświetlacza.

Wartość domyślna to 0 .

Funkcja rozpoznawania orientacji umożliwia obracanie klawiszy klawiatury kierunkowej, np. w telefonie Motorola Droid. Na przykład, gdy urządzenie zostanie obrócone w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara o 90 stopni w stosunku do jego naturalnej orientacji, KEYCODE_DPAD_UP zostanie ponownie odwzorowane w celu uzyskania KEYCODE_DPAD_RIGHT , ponieważ klawisz „w górę” będzie wskazywał „w prawo”, gdy urządzenie będzie trzymane w tej orientacji.

klawiatura.wbudowana

Definicja: keyboard.builtIn = 0 | 1

Określa, czy klawiatura jest klawiaturą wbudowaną (fizycznie podłączoną).

Wartość domyślna to 1 , jeśli nazwa urządzenia kończy się na -keypad , 0 w przeciwnym razie.

Wbudowanej klawiaturze zawsze przypisywany jest identyfikator urządzenia 0 . Inne klawiatury, które nie są wbudowane, mają przypisane unikalne, niezerowe identyfikatory urządzeń.

Użycie identyfikatora wbudowanej klawiatury o wartości 0 jest ważne dla zachowania zgodności z polem KeyCharacterMap.BUILT_IN_KEYBOARD , które określa identyfikator wbudowanej klawiatury i ma wartość 0 . To pole zostało uznane za przestarzałe w interfejsie API, ale starsze aplikacje mogą nadal z niego korzystać.

Klawiatura specjalna (taka, której mapa znaków klawiszy określa typ SPECIAL_FUNCTION ) nigdy nie zostanie zarejestrowana jako klawiatura wbudowana, niezależnie od ustawienia tej właściwości. Dzieje się tak dlatego, że klawiatura o specjalnych funkcjach z definicji nie jest przeznaczona do pisania ogólnego.

Przykładowe konfiguracje

# 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

Uwagi dotyczące kompatybilności

Przed wersją Honeycomb narzędzie mapujące wprowadzanie klawiatury nie korzystało z żadnych właściwości konfiguracyjnych. Założono, że wszystkie klawiatury są fizycznie podłączone i mają świadomość orientacji. Domyślny układ klawiszy i mapa znaków klawiszy zostały nazwane qwerty zamiast Generic . Format mapy kluczowych znaków był również bardzo różny, a platforma nie obsługiwała pełnych klawiatur w stylu komputerów PC ani klawiatur zewnętrznych.

Aktualizując urządzenia do wersji Honeycomb, pamiętaj o utworzeniu lub zaktualizowaniu niezbędnych plików konfiguracyjnych i map kluczowych.

Zastosowania HID, kody kluczy systemu Linux i kody kluczy systemu Android

System odnosi się do kluczy wykorzystujących kilka różnych identyfikatorów, w zależności od warstwy abstrakcji.

W przypadku urządzeń HID każdy klucz ma powiązane użycie HID. Sterownik hid-input dla systemu Linux oraz powiązane sterowniki HID specyficzne dla dostawcy i urządzenia są odpowiedzialne za analizowanie raportów HID i mapowanie użycia HID na kody klawiszy systemu Linux.

Gdy Android odczytuje zdarzenia EV_KEY z jądra Linuksa, tłumaczy każdy kod klucza Linuksa na odpowiadający mu kod klucza Androida zgodnie z plikiem układu klawiszy urządzenia.

Po wysłaniu zdarzenia klucza do aplikacji instancja android.view.KeyEvent raportuje kod klucza systemu Linux jako wartość getScanCode() i kod klucza systemu Android jako wartość getKeyCode() . Na potrzeby frameworka ważna jest tylko wartość getKeyCode() .

Należy pamiętać, że informacje o użyciu HID nie są wykorzystywane przez sam system Android ani przekazywane do aplikacji.

Tabele kodowe

Poniższe tabele pokazują, w jaki sposób zastosowania HID, kody kluczy systemu Linux i kody kluczy systemu Android są ze sobą powiązane.

Kolumna LKC określa kod klucza systemu Linux w formacie szesnastkowym.

Kolumna AKC określa kod klucza Androida w formacie szesnastkowym.

Kolumna Notatki odnosi się do notatek publikowanych po tabeli.

Kolumna Wersja określa pierwszą wersję platformy Android, która uwzględniła ten klucz w domyślnej mapie kluczy. W przypadku zmiany domyślnej mapy klawiszy pomiędzy wersjami wyświetlanych jest wiele wierszy. Najstarsza wskazana wersja to 1.6.

• W Gingerbread (2.3) i wcześniejszych wersjach domyślną mapą klawiszy była qwerty.kl . Ta mapa klawiszy była przeznaczona wyłącznie do użytku z emulatorem Androida i nie była przeznaczona do obsługi dowolnych klawiatur zewnętrznych. Niemniej jednak kilku producentów OEM dodało do platformy obsługę klawiatury Bluetooth i polegało na qwerty.kl w celu zapewnienia niezbędnych mapowań klawiatury. W związku z tym te starsze mapowania mogą zainteresować producentów OEM, którzy budują urządzenia peryferyjne dla tych konkretnych urządzeń. Należy pamiętać, że mapowania znacznie różnią się od bieżących, szczególnie w odniesieniu do traktowania klawisza HOME . Zaleca się, aby wszystkie nowe urządzenia peryferyjne były opracowywane zgodnie z mapami Honeycomb lub nowszymi (tj. standardowym HID).

• Od wersji Honeycomb (3.0) domyślną mapą kluczy jest Generic.kl . Ta mapa klawiszy została zaprojektowana do obsługi pełnych klawiatur w stylu komputerów PC. Większość funkcji standardowych klawiatur HID powinna po prostu działać od razu po wyjęciu z pudełka.

Mapowanie kodu klucza może się różnić w zależności od wersji jądra Linuksa i Androida. Jeśli wiadomo, że w domyślnych mapach klawiszy Androida zaszły zmiany, są one wskazane w kolumnie wersji.

Sterowniki HID i mapy klawiszy specyficzne dla urządzenia mogą mieć zastosowanie inne mapowania niż wskazano tutaj.

Strona klawiatury i klawiatury HID (0x07)

Ogólna strona pulpitu HID (0x01)

Strona konsumenta HID (0x0c)

Dodatkowe mapowania inne niż HID

Te mapowania opisują funkcje, które nie pojawiają się w HID, ale dla których istnieją kody klawiszy Linuksa.

Starsze, nieobsługiwane klucze

Te mapowania pojawiały się w poprzednich wersjach Androida, ale były niezgodne z HID lub wykorzystywały niestandardowe kody klawiszy Linuksa. Nie są już obsługiwane.

Notatki

1. Kod klawisza Androida powiązany z typowymi klawiszami alfanumerycznymi i symbolicznymi może się różnić w zależności od układu klawiatury i języka. Ze względów historycznych fizyczne kody skanujące i zastosowania HID powiązane z klawiszami na klawiaturze są często definiowane pozycyjnie, mimo że etykiety wydrukowane na tych klawiszach mogą się różnić w zależności od języka.

   Na klawiaturze angielskiej (QWERTY) w lewym górnym rogu jest oznaczony jako Q. Na klawiaturze francuskiej (AZERTY) klawisz w tej samej pozycji jest oznaczony literą A. Pomimo etykiety na obu klawiaturach lewy górny klawisz alfabetyczny odnosi się do użycia HID 0x07 0x0014, który jest odwzorowany na kod klucza Linuksa KEY_Q.

   Gdy system Android jest skonfigurowany z układem klawiatury w języku angielskim (USA), kod klawisza systemu Linux KEY_Q zostanie odwzorowany na kod klucza systemu Android KEYCODE_Q i będzie generować znaki „Q” i „q”. Jeśli jednak system Android jest skonfigurowany z francuskim układem klawiatury, kod klucza systemu Linux KEY_Q zostanie zmapowany na kod klucza systemu Android KEYCODE_A i wygeneruje znaki „A” i „a”.

   Kod klucza systemu Android zazwyczaj odzwierciedla interpretację klucza specyficzną dla języka, dlatego w przypadku różnych języków można używać innego kodu klucza systemu Android.

2. 0x0c 0x022f AC Zoom jest zdefiniowany w HID jako kontrola liniowa, ale jądro odwzorowuje go jako klucz, co prawdopodobnie jest nieprawidłowe.

3. Klawisze funkcyjne systemu Linux KEY_FN_* są mapowane na prostsze kody klawiszy, ale są wysyłane z bitem stanu meta META_FUNCTION ustawionym na wartość true.

4. Przed wersją Android Ice Cream Sandwich 4.0 domyślny układ klawiszy zawierał mapowania niektórych dodatkowych kodów klawiszy, które nie zostały zdefiniowane w głównych nagłówkach jądra Linuksa. Od tego czasu te mapowania zostały usunięte, ponieważ tym wcześniej niezdefiniowanym kodom klawiszy przypisano różne znaczenia w nowszych wersjach jądra Linuksa.

Źródła

1. Tabele wykorzystania USB HID v1.12
2. Jądro Linux 2.6.39: include/linux/input.h, sterowniki/hid/hid-input.c
3. Android ICS: qwerty.kl, Generic.kl, KeyEvent.java