PS-2接口协议解析及应用.docx
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1、编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第7页 共7页PS-2接口协议解析及应用摘要:文中详细介绍了PS/2接口协议的内容、电气特性和标准键盘的第二套键盘扫描码集。给出了基于嵌入式系统的PS/2接口的软、硬件实现方法,并介绍了工控PC外接双键盘的解决方案。通过使用模拟开关CD4052巧妙地解决了工控PC外接双键盘的冲突问题。 关键词:PS/2接口;串行通讯;单片机;键盘;CD4052 接口标准的发展过程随着计算机工业的发展,作为计算机最常用输入设备的键盘也日新月异。年推出了 键盘及其接口标准。该标准定义了键,采用脚连接器和简单的串行协议。实际上,第一套键盘扫描码集并没
2、有主机到键盘的命令。为此,年推出了 键盘接口标准。该标准定义了键,采用脚连接器和双向串行通讯协议,此协议依照第二套键盘扫描码集设有个主机到键盘的命令。到了年,又推出了键盘接口标准。该标准仍旧定义了键,但是采用脚连接器,该连接器在封装上更小巧,仍然用双向串行通讯协议并且提供有可选择的第三套键盘扫描码集,同时支持个主机到键盘的命令。现在,市面上的键盘都和及键盘兼容,只是功能不同而已。接口硬件 物理连接器一般,具有五脚连接器的键盘称之为键盘,而具有六脚连接器的键盘则称之为键盘。其实这两种连接器都只有四个脚有意义。它们分别是(时钟脚)、数据脚、(电源脚)和(电源地)。在键盘与机的物理连接上只要保证这四
3、根线一一对应就可以了。键盘靠的端口提供电源,另外两个脚(时钟脚)和数据脚都是集电极开路的,所以必须接大阻值的上拉电阻。它们平时保持高电平,有输出时才被拉到低电平,之后自动上浮到高电平。现在比较常用的连接器如图所示。 电气特性通讯协议是一种双向同步串行通讯协议。通讯的两端通过(时钟脚)同步,并通过(数据脚)交换数据。任何一方如果想抑制另外一方通讯时,只需要把(时钟脚)拉到低电平。如果是机和键盘间的通讯,则机必须做主机,也就是说,机可以抑制键盘发送数据,而键盘则不会抑制机发送数据。一般两设备间传输数据的最大时钟频率是,大多数设备工作在。推荐值在左右,也就是说,(时钟脚)高、低电平的持续时间都为。每
4、一数据帧包含个位,具体含义如表所列。数据帧格式说明1个起始位 总是逻辑0 8个数据位 (LSB)低位在前 1个奇偶校验位 奇校验 1个停止位 总是逻辑1 1个应答位 仅用在主机对设备的通讯中 如果数据位中的个数为偶数,校验位就为;如果数据位中的个数为奇数,校验位就为;总之,数据位中的个数加上校验位中的个数总为奇数,因此总进行奇校验。 设备和机的通讯设备的(时钟脚)和数据脚都是集电极开路的,平时都是高电平。当设备等待发送数据时,它首先检查(时钟脚)以确认其是否为高电平。如果是低电平,则认为是机抑制了通讯,此时它必须缓冲需要发送的数据直到重新获得总线的控制权(一般键盘有个字节的缓冲区,而鼠标只有一
5、个缓冲区仅存储最后一个要发送的数据)。如果(时钟脚)为高电平,设备便开始将数据发送到机。一般都是由设备产生时钟信号。发送时一般都是按照数据帧格式顺序发送。其中数据位在(时钟脚)为高电平时准备好,在(时钟脚)的下降沿被机读入。设备到机的通讯时序如图所示。当时钟频率为时,从(时钟脚)的上升沿到数据位转变时间至少要。数据变化到(时钟脚)下降沿的时间至少也有 ,但不能大于 ,这是由通讯协议的时序规定的。如果时钟频率是其它值,参数的内容应稍作调整。上述讨论中传输的数据是指对特定键盘的编码或者对特定命令的编码。一般采用第二套扫描码集所规定的码值来编码。其中键盘码分为通码()和断码()。通码是按键接通时所发
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