Клавиатурные устройства

Android поддерживает множество клавиатурных устройств, включая специальные функциональные клавиатуры (регулятор громкости и питания), компактные встроенные QWERTY-клавиатуры и полнофункциональные внешние клавиатуры в стиле ПК.

В этом документе описаны только физические клавиатуры. Дополнительную информацию о программных клавиатурах (редакторах методов ввода) см. в Android SDK.

Классификация клавиатуры

Устройство ввода классифицируется как клавиатура, если выполняется любое из следующих условий:

• Устройство ввода сообщает о наличии любых кодов клавиш Linux, используемых на клавиатурах, включая от 0 до 0xff или KEY_OK до KEY_MAX .

• Устройство ввода сообщает о наличии любых кодов клавиш Linux, используемых на джойстиках и геймпадах, включая BTN_0 – BTN_9 , BTN_TRIGGER – BTN_DEAD или BTN_A – BTN_THUMBR .

Джойстики в настоящее время классифицируются как клавиатуры, поскольку о кнопках джойстика и геймпада сообщают события EV_KEY так же, как о клавишах клавиатуры. Таким образом, джойстики и геймпады также используют файлы карт клавиш для настройки.

После того как устройство ввода классифицировано как клавиатура, система загружает файл конфигурации устройства ввода и раскладку клавиатуры для клавиатуры.

Затем система пытается определить дополнительные характеристики устройства.

• Если на устройстве ввода есть какие-либо клавиши, сопоставленные с KEYCODE_Q , то считается, что устройство имеет буквенную клавиатуру (в отличие от цифровой). О возможности алфавитной клавиатуры сообщается в объекте Configuration ресурса как KEYBOARD_QWERTY .

• Если устройство ввода имеет какие-либо клавиши, которые сопоставлены с KEYCODE_DPAD_UP , KEYCODE_DPAD_DOWN , KEYCODE_DPAD_LEFT , KEYCODE_DPAD_RIGHT и KEYCODE_DPAD_CENTER (все должны присутствовать), то устройство считается имеющим клавиатуру направления. О возможности направленной клавиатуры сообщается в объекте Configuration ресурса как NAVIGATION_DPAD .

• Если на устройстве ввода есть какие-либо клавиши, сопоставленные с KEYCODE_BUTTON_A или другими клавишами, связанными с геймпадом, то считается, что устройство имеет геймпад.

Требования к драйверу клавиатуры

1. Драйверы клавиатуры должны регистрировать коды клавиш только для тех клавиш, которые они действительно поддерживают. Регистрация лишних кодов клавиш может сбить с толку алгоритм классификации устройства или привести к тому, что система неправильно определит поддерживаемые возможности клавиатуры устройства.

2. Драйверы клавиатуры должны использовать EV_KEY для сообщения о нажатиях клавиш, используя значение 0 , чтобы указать, что клавиша отпущена, значение 1 , чтобы указать, что клавиша нажата, и значение, большее или равное 2 , чтобы указать, что клавиша отпущена. повторяется автоматически.

3. Android выполняет собственное повторение клавиатуры. В драйвере должна быть отключена функция автоповтора.

4. Драйверы клавиатуры могут дополнительно указывать использование HID или код сканирования низкого уровня, отправляя EV_MSC с MSC_SCANCODE и значение, указывающее использование или код сканирования при нажатии клавиши. Эта информация в настоящее время не используется Android.

5. Драйверы клавиатуры должны поддерживать настройку состояний светодиодов, когда EV_LED записывается на устройство. Драйвер hid-input обрабатывает это автоматически. На момент написания этой статьи Android использует LED_CAPSLOCK , LED_SCROLLLOCK и LED_NUMLOCK . Эти светодиоды необходимо поддерживать только в том случае, если на клавиатуре действительно есть соответствующие световые индикаторы.

6. Драйверы клавиатуры для встроенных клавиатур (например, использующие матрицу GPIO) должны обязательно отправлять события EV_KEY со значением 0 для всех клавиш, которые все еще нажаты, когда устройство переходит в спящий режим. В противном случае клавиши могут застрять и будут автоматически повторяться вечно.

Работа с клавиатурой

Ниже приводится краткое описание работы клавиатуры на Android.

1. EventHub считывает необработанные события из драйвера evdev и сопоставляет коды клавиш Linux (иногда называемые кодами сканирования) с кодами клавиш Android, используя карту раскладки клавиш клавиатуры.

2. InputReader потребляет необработанные события и обновляет состояние мета-ключа. Например, если нажата или отпущена левая клавиша Shift, считыватель соответственно установит или сбросит биты META_SHIFT_LEFT_ON и META_SHIFT_ON .

3. InputReader уведомляет InputDispatcher о ключевом событии.

4. InputDispatcher спрашивает WindowManagerPolicy , что делать с ключевым событием, вызывая WindowManagerPolicy.interceptKeyBeforeQueueing . Этот метод является частью критического пути, который отвечает за пробуждение устройства при нажатии определенных клавиш. EventHub эффективно удерживает блокировку пробуждения на этом критическом пути, чтобы гарантировать его завершение.

5. Если в данный момент используется InputFilter , InputDispatcher дает ему возможность использовать или преобразовать ключ. InputFilter может использоваться для реализации низкоуровневых общесистемных политик доступности.

6. InputDispatcher ставит ключ для обработки в поток отправки.

7. Когда InputDispatcher удаляет ключ из очереди, он дает WindowManagerPolicy второй шанс перехватить событие ключа, вызвав WindowManagerPolicy.interceptKeyBeforeDispatching . Этот метод обрабатывает системные ярлыки и другие функции.

8. Затем InputDispatcher определяет цель ключевого события (окно в фокусе) и ждет, пока они станут готовы. Затем InputDispatcher доставляет ключевое событие приложению.

9. Внутри приложения ключевое событие распространяется вниз по иерархии представлений к сфокусированному представлению для отправки ключа перед IME.

10. Если ключевое событие не обрабатывается при отправке перед IME и используется IME, ключевое событие доставляется в IME.

11. Если ключевое событие не было использовано IME, то ключевое событие распространяется вниз по иерархии представлений к сфокусированному представлению для стандартной отправки ключа.

12. Приложение сообщает InputDispatcher о том, было ли использовано ключевое событие. Если событие не было использовано, InputDispatcher вызывает WindowManagerPolicy.dispatchUnhandledKey , чтобы применить «резервное» поведение. В зависимости от резервного действия цикл отправки ключевых событий может быть перезапущен с использованием другого кода ключа. Например, если приложение не обрабатывает KEYCODE_ESCAPE , система может вместо этого повторно отправить ключевое событие как KEYCODE_BACK .

Конфигурация клавиатуры

Поведение клавиатуры определяется раскладкой клавиш клавиатуры, раскладкой символов клавиш и конфигурацией устройства ввода.

Обратитесь к следующим разделам для получения более подробной информации о файлах, которые участвуют в настройке клавиатуры:

• Файлы раскладки ключей
• Файлы карт ключевых символов
• Файлы конфигурации устройства ввода

Характеристики

Следующие свойства конфигурации устройства ввода используются для клавиатур.

раскладка клавиатуры

Определение: keyboard.layout = <имя>

Указывает имя файла раскладки клавиш, связанного с устройством ввода, исключая расширение .kl . Если этот файл не найден, система ввода вместо этого будет использовать раскладку клавиш по умолчанию.

При поиске пробелы в имени преобразуются в символы подчеркивания.

Более подробную информацию можно найти в документации к файлу раскладки клавиш.

клавиатура.characterMap

Определение: keyboard.characterMap = <имя>

Указывает имя файла сопоставления ключевых символов, связанного с устройством ввода, исключая расширение .kcm . Если этот файл не найден, система ввода вместо этого будет использовать карту ключевых символов по умолчанию.

При поиске пробелы в имени преобразуются в символы подчеркивания.

Для получения более подробной информации обратитесь к документации файла карты символов ключей.

клавиатура.orientationAware

Определение: keyboard.orientationAware = 0 | 1

Указывает, должна ли клавиатура реагировать на изменения ориентации экрана.

• Если значение равно 1 , клавиши направления на клавиатуре поворачиваются при изменении ориентации связанного дисплея.

• Если значение равно 0 , клавиатура невосприимчива к изменениям ориентации дисплея.

Значение по умолчанию — 0 .

Осведомленность об ориентации используется для поддержки поворота клавиш клавиатуры, например, на Motorola Droid. Например, когда устройство поворачивается по часовой стрелке на 90 градусов от его естественной ориентации, KEYCODE_DPAD_UP переназначается на KEYCODE_DPAD_RIGHT , поскольку клавиша «вверх» в конечном итоге указывает «вправо», когда устройство удерживается в этой ориентации.

клавиатура.builtIn

Определение: keyboard.builtIn = 0 | 1

Указывает, является ли клавиатура встроенной (физически подключенной) клавиатурой.

Значение по умолчанию — 1 , если имя устройства заканчивается на -keypad , в противном случае 0 .

Встроенной клавиатуре всегда присваивается идентификатор устройства 0 . Другим не встроенным клавиатурам присваиваются уникальные ненулевые идентификаторы устройств.

Использование идентификатора 0 для встроенной клавиатуры важно для обеспечения совместимости с полем KeyCharacterMap.BUILT_IN_KEYBOARD , которое указывает идентификатор встроенной клавиатуры и имеет значение 0 . Это поле устарело в API, но старые приложения все еще могут его использовать.

Клавиатура со специальными функциями (та, чья раскладка символов определяет тип SPECIAL_FUNCTION ) никогда не будет зарегистрирована как встроенная клавиатура, независимо от настройки этого свойства. Это связано с тем, что клавиатура со специальными функциями по определению не предназначена для использования для набора текста общего назначения.

Примеры конфигураций

# 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

Примечания о совместимости

До Honeycomb преобразователь ввода с клавиатуры не использовал никаких свойств конфигурации. Предполагалось, что все клавиатуры физически прикреплены и имеют функцию ориентации. Раскладка клавиш по умолчанию и карта ключевых символов назывались qwerty вместо Generic . Формат карты ключевых символов также сильно отличался, и платформа не поддерживала полные клавиатуры в стиле ПК или внешние клавиатуры.

При обновлении устройств до Honeycomb обязательно создайте или обновите необходимую конфигурацию и файлы сопоставления ключей.

Использование HID, коды клавиш Linux и коды клавиш Android

Система обращается к ключам, используя несколько разных идентификаторов, в зависимости от уровня абстракции.

Для устройств HID каждая клавиша имеет связанное с ней использование HID. Драйвер hid-input Linux и соответствующие драйверы HID для конкретного поставщика и устройства отвечают за анализ отчетов HID и сопоставление использования HID с кодами клавиш Linux.

Когда Android считывает события EV_KEY из ядра Linux, он преобразует каждый код ключа Linux в соответствующий код ключа Android в соответствии с файлом макета клавиш устройства.

Когда событие ключа отправляется приложению, экземпляр android.view.KeyEvent сообщает код ключа Linux как значение getScanCode() и код ключа Android как значение getKeyCode() . Для целей платформы важно только значение getKeyCode() .

Обратите внимание, что информация об использовании HID не используется самим Android и не передается приложениям.

Кодовые таблицы

В следующих таблицах показано, как использование HID, коды клавиш Linux и коды клавиш Android связаны друг с другом.

Столбец LKC указывает код ключа Linux в шестнадцатеричном формате.

В столбце AKC указан код ключа Android в шестнадцатеричном формате.

Столбец «Примечания» относится к примечаниям, которые публикуются после таблицы.

В столбце «Версия» указана первая версия платформы Android, включившая этот ключ в карту ключей по умолчанию. Несколько строк отображаются в тех случаях, когда карта клавиш по умолчанию изменилась между версиями. Самая старая указанная версия — 1.6.

• В Gingerbread (2.3) и более ранних версиях раскладкой клавиш по умолчанию была qwerty.kl . Эта раскладка клавиш предназначалась только для использования с эмулятором Android и не предназначалась для поддержки произвольных внешних клавиатур. Тем не менее, некоторые OEM-производители добавили в платформу поддержку клавиатуры Bluetooth и использовали qwerty.kl для обеспечения необходимых раскладок клавиатуры. Следовательно, эти старые сопоставления могут представлять интерес для OEM-производителей, создающих периферийные устройства для этих конкретных устройств. Обратите внимание, что сопоставления существенно отличаются от текущих, особенно в отношении обработки клавиши HOME . Рекомендуется разрабатывать все новые периферийные устройства в соответствии с раскладкой клавиш Honeycomb или более поздними версиями (т. е. стандартным HID).

• Начиная с Honeycomb (3.0), раскладкой ключей по умолчанию является Generic.kl . Эта карта клавиш была разработана для поддержки полнофункциональных клавиатур в стиле ПК. Большая часть функций стандартных HID-клавиатур должна работать «из коробки».

Сопоставление кода клавиши может различаться в зависимости от версии ядра Linux и Android. Если известно, что в таблицах клавиш Android по умолчанию произошли изменения, они указываются в столбце версии.

Драйверы HID для конкретных устройств и карты клавиш могут применять другие сопоставления, отличные от указанных здесь.

HID-клавиатура и страница клавиатуры (0x07)

Общая страница рабочего стола HID (0x01)

HID потребительская страница (0x0c)

Дополнительные сопоставления без HID

Эти сопоставления описывают функции, которые не отображаются в HID, но для которых существуют коды клавиш Linux.

Наследие неподдерживаемые ключи

Эти отображения появились в предыдущих версиях Android, но были несовместимы с HID или использованными нестандартными кодами ключей Linux. Они больше не поддерживаются.

Примечания

1. Код ключа Android, связанный с общими буквенно -цифровыми и символическими ключами, может варьироваться в зависимости от макета клавиатуры и языка. По историческим причинам коды физического сканирования и спрятанные использование, связанные с ключами на клавиатуре, часто определяются позиционно, даже если этикетки, напечатанные на этих ключах, могут варьироваться от одного языка к другому.

   На клавиатуре английского языка в США (QWERTY) верхний левый алфавитный ключ помечен Q. На французской (азерти) клавиатуре клавиша в одной и той же положении помечена A. Несмотря на метку, на обеих клавиатурах верхняя левая алфавитная клавиша называется использованием использования HID 0x07 0x0014, которое отображается с ключом кода ключа Linux.

   Когда Android настроен с макетом клавиатуры на английском языке в США, то Key_Q Code Linux будет сопоставлен с клавиш кода Android KeyCode_Q и будет создавать символы «Q» и «Q». Тем не менее, когда Android настроен с французской макетом клавиатуры, то Key_Q Code Linux будет сопоставлен с Code Code Android KeyCode_A и будет создавать символы «a» и «a».

   Код ключа Android обычно отражает специфическую интерпретацию ключа, поэтому для разных языков можно использовать другой код ключа Android.

2. 0x0c 0x022f AC Zoom определяется в HID как линейное управление, но ядро ​​отображает его как ключ, что, вероятно, неверно.

3. Клавиши функций Linux KEY_FN_* сопоставлены с более простыми кодами клавиш, но отправляются с помощью бита META_FUNCTION Meta State, установленного на True.

4. До Android мороженого Sandwich 4.0 макет ключей по умолчанию содержал отображения для некоторых дополнительных кодов ключей, которые не были определены в заголовках ядра Mainline. Эти отображения с тех пор были удалены, потому что этим ранее неопределенным кодам ключей с тех пор было назначено различные значения в более поздних версиях ядра Linux.

Источники

1. USB HID -таблицы v1.12
2. Linux 2.6.39 Ядро: include/linux/input.h, Drivers/hid/hid-input.c
3. Android ICS: Qwerty.kl, generic.kl, KeyEvent.java