随着计算机技术的普及和USB(通用串行总线)的快速发展,键盘、鼠标、输入手柄等人机交互接口设备的需求日益增加。然而,作为最常见的外设输入设备,单一功能的USB人机交互接口设备已经日益无法满足需求。所以,为了满足多功能信息快捷输入的需求,USB组合设备的研究越来越重要。通过USB组合设备,只通过一个USB总线物理接口,就可完成多个USB人机交互设备的枚举和协同工作,大大提高了信息输入的高效性和便捷性。所以,对于USB组合设备的相关技术研究非常重要。本文从基本原理出发,阐述了USB HID(通用串行总线人机接口设备)通信相关协议和基本原理,分析了USB HID设备枚举交互流程和USB数据包结构及传输过程。在此基础之上分析了PS/2接口协议和其通信时序逻辑,对主控芯片微处理器和总体方案设计做了详细介绍。结合USB HID通信原理设计了硬件电路,对USB HID组合设备的设计和实现进行了详细说明,包括组合设备的枚举流程和相关程序设计。阐述了信息快捷输入技术,通过Bus Hound(总线信号捕获)仿真软件,对测试结果进行了USB数据包捕获和仿真。之后讲解了快捷输入技术配置信息的存储与更新,在组合设备的基础上又添加了自定义USB HID设备,作为配置信息传输和下载的通道。最后介绍了电脑端配置信息传输软件的界面设计,通过调用操作系统的库函数,对指定的USB设备进行识别与通信,完成数据的发送和接收,并将发送和接收的结果输出到电脑显示屏的软件界面端,实现了USB HID组合设备的双向通信。