witrnhid 0.1

A Python API for WITRN HID devices.

基于Python的WITRN HID通用API


项目介绍

该项目提供面向Python的接收WITRN HID数据流的通用API，仅需要pip安装即可使用。

当前版本为预览版，可能存在许多问题，您可以向本项目反馈issue，暂不接受PR，感谢您的支持。

项目进度&画饼

除了VDM都完成了

使用

从GitHub下载源文件解压，或是git clone

cd WITRN_HID_API
pip install .

本项目会自动安装成Python库，在您的项目中导入

import witrnhid

即可开箱使用。

未来会上传至PyPI。

数据结构

请仔细阅读以下内容确保您能正确的调用API。

本项目推荐使用的接口仅metadata类和WITRN_HID类两个。

元数据 metadata类

任何经过解析的内容都将以元数据进行打包，元数据的基本结构如下

属性	类型	作用
raw	str	当前元数据的二进制值
bit_loc	tuple	当前元数据在上一层的比特位置
field	str	当前元数据字段名
value	any	当前元数据字段值或是下一层元数据list

您可以使用 raw() 、 bit_loc() 、 field() 、 value() 四个函数来调取他们的内容。

当您 print() 一个metadata类时，它将默认返回value 的内容；当您请求了metadata类的可重建描述时，它将默认返回 field : value 组成的字符串。

您可以对任意 value 为元数据list的元数据使用[index]或[field]来获取list中的元数据，其中field为想要获取的元数据的 field 。

常规HID消息

bit_loc	field	value
(0, 511)	general	常规消息（元数据list）

常规HID消息解析时，每条消息将打包成一个元数据，其 raw 保存二进制值， bit_loc 保存(0, 511)即整条HID消息的从头到尾的比特位置， field 固定保存"general"， value 保存一个元数据list。

常规HID消息的 value 进行下一步解析，组成Ah、Wh、记录时长等的元数据 list，list中的每个元数据的 raw 保存该元数据的原始二进制值， bit_loc 保存该元数据在HID消息所占的比特位置，field保存该元数据的字段名， value 保存该元数据的字段值。例如保存Ah的元数据为：

raw = '01000001011000011101001101101011'
bit_loc = (112, 143)
field = 'Ah'
value = '14.114115715026855Ah'

PD HID消息

由于本项目使用大量元数据嵌套结构，如果您并不是非常了解PD数据结构，建议您对任何元数据使用 value() 来获取其内容，根据其是否为元数据list进行下一步操作。

下面的话我自己也不知道在说什么，但是大体正确。

用文字描述PD HID消息的层级结构过于复杂也难以理解，简单来说任何数据都将以元数据格式打包，最小元数据单位即 field 为字段名、 value 为字段值。若干最小元数据构成一个数据包，该数据包也由元数据打包， field 为数据包名， value 为最小元数据list。若干数据包组合成更大的数据包结构，同样也由元数据打包，结构相同。如果您要具体的字段值，就要从大到小按层调取。

PD HID消息将按层解析，第一层为HID消息层

bit_loc	field	value
有效的所有HID比特位置	pd	PD消息（元数据list）

该层 value 包含3或4或5个元数据的list，组成第二层PD消息层，具体如下

field	value
Length	PD消息长度
SOP*	SOP类型
Message Header	PD消息头（元数据list）
[Extended Message Header]	[PD扩展消息头（元数据list）]
[Data Objects/Data Block]	[PD消息数据（元数据list）]

需要注意的是PD消息的单个逻辑内容是以小端存储，但是整条PD消息又是以大端存储，所以除非是单个逻辑内容的 raw 将以小端转换成二进制值，否则 raw 将以大端转换成二进制值。以第二层为例，Length字段的 raw 将以小端转换，但是Message Header字段的 raw 将以大端转换。

小端转换：0x14A5 -> 0b1010010100010100
大端转换：0x14A5 -> 0b0001010010100101

Message Header、[Extended Message Header]、[Data Objects/Data Block]的 value 均属于第三层。从本层开始， bit_loc 、 field 、 value 将严格按照USB-IF制定的PD规范来解析， value 的具体值将解析成可用值，例如电压电流值（带单位，str类型），Data Objects数量（int类型），是否扩展（bool类型），如果您需要二进制、十进制、十六进制值，可以直接从 raw 转换取得，注意前文提到的大小端问题。

第三层中只有[Data Objects/Data Block]的 value 包含第四层，不过内容复用度低且复杂，具体参考PD规范。

WITRN_HID类

若要链接WITRN HID设备读取HID流并解包，需要您创建 WITRN_HID 类实例。该类结构实现不需要您掌握，其提供5种可调用方法。

首先是创建实例，您可以使用无参数方法创建实例默认连接K2设备，也可以传入vid、pid连接自定义设备，目前不支持多设备连接。

dev = WITRN_HID()
dev = WITRN_HID(vid, pid)

创建实例会默认连接设备并打开HID流，无需手动开启。

read_data() 方法将获取从当前时刻后HID流中的第一个完整HID消息，返回uint8 list，并且在实例内默认保存获取时刻的时间戳（分辨率0.001s）和HID消息内容，保存到下次调用该方法时被覆盖。实例不会为您维护一个HID消息缓存栈，请您自行维护。

general_unpack() 方法将解析常规HID消息，如果不提供参数则默认解析实例内保存的HID消息，返回时间戳和解析完的元数据；如果提供64长度的uint8 list将会解析提供的内容，返回解析完的元数据。

pd_unpack() 方法将解析PD HID消息，如果不提供参数则默认解析实例内保存的HID消息，返回时间戳和解析完的元数据；如果提供64长度的uint8 list将会解析提供的内容，返回解析完的元数据。

auto_unpack() 方法将自动分析HID消息类型并解析，如果不提供参数则默认解析实例内保存的HID消息，返回时间戳和解析完的元数据；如果提供64长度的uint8 list将会解析提供的内容，返回解析完的元数据。

注意，本API不会为您检查消息的正确性，如果解析失败则会直接覆写 value 为消息的十六进制值，如需查看失败报错则打开debug模式。

close() 方法将关闭实例的HID连接。

Debug

创建实例时将 debug 传参设置为True

dev = WITRN_HID(vid, pid, debug=True)

即可开启break debug。