XMOS EQ HID 通信协议规范¶
协议概述 ¶
功能定位与范围
本文档详细描述了XMOS EQ HID设备与PC端GUI软件之间的通信协议。该协议提供了EQ模式控制、参数设置和设备信息获取的完整功能集。
一、协议基础规范 ¶
1.1 底层通信协议¶
基于USB HID (Human Interface Device) 协议
| 参数 | 值 |
|---|---|
| 传输方式 | USB HID |
| 数据包大小 | 64字节（包含1字节Report ID 0x01） |
| 有效数据 | 63字节 |
| 字节序 | 小端序（Little Endian） |
| 同步头 | 0x77（固定第1字节，Report ID 为第0字节） |
1.2 HID设备识别¶
| 参数 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| Usage Page | 0xff82 或 0xff83 | HID设备类型标识 |
| Report ID | 0x01 | 发送时作为第一个字节（第0字节） |
| 传输模式 | 非阻塞模式 | 避免GUI卡顿 |
1.3 通信机制¶
数据传输说明
- 所有数据均采用小端序（Little Endian）传输
- 同步头 0x77 固定在第 1 字节（第 0 字节为 Report ID = 0x01）
- 建议命令间隔5ms以上，避免设备处理不及时
二、协议命令集 ¶
2.1 命令分类概览¶
命令使用说明
- 所有命令必须包含 Report ID 0x01（第0字节）与同步头 0x77（第1字节）
- 数据包总长度固定为 64 字节（含 Report ID）
- 未使用的字节必须填充为0
2.1.1 命令头定义¶
| 命令头 | 命令名称 | 功能描述 | 方向 |
|---|---|---|---|
| 0x8A | SET_EQ_MODE | 切换当前的 EQ 模式 | PC → 设备 |
| 0x8B | GET_EQ_MODE | 获取当前 EQ 模式信息（模式号、增益、名称） | PC → 设备 |
| 0x8C | SET_MODE_GAIN_AND_NAME | 设置指定模式的整体增益和名称 | PC → 设备 |
| 0x8D | SET_EQ_PARAMS | 发送单个滤波器的参数 | PC → 设备 |
| 0x8E | GET_EQ_PARAMS | 读取单个滤波器的参数 | PC ↔ 设备 |
| 0x8F | GET_DEVICE_INFO | 获取设备基础信息（PID/VID/SN） | PC ↔ 设备 |
| 0x90 | RESET_EQ_PARAMS | 复位 EQ 参数（恢复预设） | PC ↔ 设备 |
2.2 详细命令格式¶
2.2.1 切换 EQ 模式（0x8A）¶
功能说明: 切换当前的 EQ 模式
请求格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x8A |
| 3 | 1 | mode | 模式值（0-5: 预设, 6-8: 用户, 9: Bypass） |
| 4-63 | 60 | reserved | 保留字段（填充0） |
2.2.2 获取当前 EQ 模式信息（0x8B）¶
功能说明: 获取当前模式值、整体增益与模式名称
请求格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x8B |
| 3-63 | 61 | reserved | 保留字段（填充0） |
响应格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x8B（回显） |
| 3 | 1 | mode | 当前模式值 |
| 4-7 | 4 | gain | 整体增益（int32, 小端序，范围 -50dB ~ 0dB） |
| 8-23 | 16 | name | 模式名称（UTF-8 字符串） |
| 24-63 | 40 | reserved | 保留字段（填充0） |
2.2.3 设置模式整体增益和名称（0x8C）¶
功能说明: 设置目标模式的整体增益和名称
请求格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x8C |
| 3 | 1 | mode | 目标模式值（0-9） |
| 4-7 | 4 | gain | 整体增益（int32, 小端序） |
| 8-23 | 16 | name | 模式名称（UTF-8 字符串） |
| 24-63 | 40 | reserved | 保留字段（填充0） |
2.2.4 设置 EQ 参数（0x8D）¶
功能说明: 发送单个滤波器的参数
请求格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x8D |
| 3 | 1 | mode | 模式值（0-9） |
| 4 | 1 | band | 滤波器索引（0-7） |
| 5 | 1 | type | 滤波器类型码 |
| 6-9 | 4 | freq | 中心频率 Hz（float, 小端序） |
| 10-13 | 4 | q | Q 值（float, 小端序） |
| 14-17 | 4 | bw | 带宽 Hz（float, 小端序） |
| 18-21 | 4 | gain | 增益 dB（float, 小端序） |
| 22-63 | 42 | reserved | 保留字段（填充0） |
滤波器类型码:
| 代码 | 类型 | 代码 | 类型 |
|---|---|---|---|
| 0x00 | Bypass | 0x06 | 带阻（Band Reject） |
| 0x01 | 全通（All Pass） | 0x07 | 陷波（Notch） |
| 0x02 | 峰值（Peak） | 0x08 | 恒定Q（Constant Q） |
| 0x03 | 低通（Low Pass） | 0x09 | 低架（Low Shelf） |
| 0x04 | 高通（High Pass） | 0x0A | 高架（High Shelf） |
| 0x05 | 带通（Band Pass） |
数值格式说明:
浮点数与字节序
- 所有浮点数遵循 IEEE 754 float，采用小端序
- 所有多字节整数均采用小端序（Little Endian）
2.2.5 读取 EQ 参数（0x8E）¶
功能说明: 读取指定滤波器的参数
请求格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x8E |
| 3 | 1 | mode | 模式值（0-9） |
| 4 | 1 | band | 滤波器索引（0-7） |
| 5-63 | 59 | reserved | 保留字段（填充0） |
响应格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x8E（回显） |
| 3 | 1 | mode | 模式值 |
| 4 | 1 | band | 滤波器索引 |
| 5 | 1 | type | 滤波器类型码 |
| 6-9 | 4 | freq | 中心频率 Hz（float, 小端序） |
| 10-13 | 4 | q | Q 值（float, 小端序） |
| 14-17 | 4 | bw | 带宽 Hz（float, 小端序） |
| 18-21 | 4 | gain | 增益 dB（float, 小端序） |
| 22-63 | 41 | reserved | 保留字段（填充0） |
2.2.6 获取设备信息（0x8F）¶
功能说明: 获取设备的基本标识信息
请求格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x8F |
| 3-63 | 61 | reserved | 保留字段（填充0） |
响应格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x8F（回显） |
| 3-4 | 2 | pid | 产品ID（uint16, 小端序） |
| 5-6 | 2 | vid | 厂商ID（uint16, 小端序） |
| 7-22 | 16 | product | 产品字符串（UTF-8） |
| 23-38 | 16 | vendor | 厂商字符串（UTF-8） |
| 39-54 | 16 | sn | 序列号字符串（UTF-8） |
| 55-63 | 9 | reserved | 保留字段（填充0） |
2.2.7 复位 EQ 参数（0x90）¶
功能说明: 复位指定模式或全部模式的 EQ 参数
请求格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x90 |
| 3 | 1 | mode | 模式号（0-9，0xFF 表示复位所有模式） |
| 4-63 | 60 | reserved | 保留字段（填充0） |
响应格式（64 字节）:
| 偏移 | 长度 | 字段名 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | report_id | 固定为 0x01 |
| 1 | 1 | sync_header | 同步头: 0x77 |
| 2 | 1 | cmd_header | 命令头: 0x90（回显） |
| 3 | 1 | status | 状态码（0x00=成功, 0x01=失败） |
| 4-63 | 60 | reserved | 保留字段（填充0） |
三、数据流程和时序 ¶
3.1 典型操作流程¶
3.1.1 模式切换流程¶
- GUI发送SET_EQ_MODE命令 (0x8A)
- 设备更新内部模式状态
- GUI发送GET_EQ_MODE命令 (0x8B) 确认
- 设备响应当前模式状态
3.1.2 参数设置流程¶
- GUI发送SET_EQ_MODE命令切换到相应模式 (0x8A)
- 逐个发送8个滤波器的命令 (0x8D)
- 设备接收并更新内部参数缓存
- 可选: 发送GET_EQ_PARAMS命令验证参数 (0x8E)
3.1.3 参数读取流程¶
- GUI发送SET_EQ_MODE命令切换到相应模式 (0x8A)
- GUI发送GET_EQ_PARAMS请求 (0x8E)
- 设备准备响应数据
- GUI读取响应
3.2 时序要求与约束¶
时序要求
- 命令间隔: 建议5ms以上
- 读取延时: 发送读取请求后等待100ms
- 模式切换: 完成后等待设备内部状态稳定
协议限制和约束
硬件限制
- 滤波器数量: 固定 8 个滤波器（MAX_EQ_BANDS = 8）
- 模式数量: 0-5 为预设模式，6-8 为用户模式，9 为 Bypass 模式
- 采样率支持: 44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz（设备能力，与协议字段独立）
参数范围
| 参数 | 范围 | 格式 |
|---|---|---|
| 中心频率 (freq) | 20Hz - 20kHz | float（小端） |
| Q值 (q) | 0.1 - 30.0 | float（小端） |
| 带宽 (bw) | 1Hz - 20kHz | float（小端） |
| 增益 (gain) | -24dB - +24dB | float（小端） |
| 整体增益 (mode gain) | -50dB - 0dB | int32（小端） |
四、预设模式定义 ¶
4.1 模式分类¶
| 模式索引 | 模式名称 | 用途描述 | 类型 |
|---|---|---|---|
| 0 | Flat/Linear | 平坦响应，无 EQ 处理 | 预设模式 |
| 1 | Pop/Rock | 流行摇滚音乐优化 | 预设模式 |
| 2 | Classical | 古典音乐优化 | 预设模式 |
| 3 | Jazz | 爵士音乐优化 | 预设模式 |
| 4 | Vocal | 人声增强 | 预设模式 |
| 5 | Bass Boost | 低音增强 | 预设模式 |
| 6 | User 1 | 用户自定义模式1 | 用户模式 |
| 7 | User 2 | 用户自定义模式2 | 用户模式 |
| 8 | User 3 | 用户自定义模式3 | 用户模式 |
| 9 | Bypass | EQ 功能旁路 | 特殊模式 |
模式特性说明
- 预设模式: 出厂预设，不可修改，针对特定音乐类型优化
- 用户模式: 支持用户自定义参数，可保存和重置
- 旁路模式: 完全关闭 EQ 处理，音频信号直通（Bypass）
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