.PS2接口协议和键盘扫描码.pdfVIP

PS2 接口协议 1．PS/2 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。1983 年IBM 推出了IBM PC/XT 键盘及其接口标准。该标准定义了83 键，采用5 脚 DIN 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有主机到键盘 的命令。为此，1984 年IBM 推出了IBM AT 键盘接口标准。该标准定义了84~101 键，采用5 脚DIN 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8 个主机到键盘的命令。到了1987 年，IBM 又推出了PS/2 键盘接口标准。 该标准仍旧定义了84~101 键，但是采用6 脚mini-DIN 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17 个主机到键盘的命令。现在，市面上的键盘都和PS/2 及AT 键盘兼 容，只是功能不同而已。 2 ．PS/2 接口硬件 2.1 物理连接器 一般，具有五脚连接器的键盘称之为AT 键盘，而具有六脚mini-DIN 连接器 的键盘则称之为PS/2 键盘。其实这两种连接器都只有四个脚有意义。它们分别 是Clock （时钟脚）、Data （数据脚）、+5V （电源脚）和Ground （电源地）。 在 PS/2 键盘与 PC 机的物理连接上只要保证这四根线一一对应就可以了。PS/2 键盘靠 PC 的PS/2 端口提供＋５Ｖ电源，另外两个脚 Clock （时钟脚）和Data （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1 所示。 2.2 电气特性 PS/2 通讯协议是一种双向同步串行通讯协议。通讯的两端通过 Clock （时钟 脚）同步，并通过 Data （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Clock （时钟脚）拉到低电平。如果是PC 机和PS/2 键盘间的通 讯，则PC 机必须做主机，也就是说，PC 机可以抑制PS/2 键盘发送数据，而PS/2 键盘则不会抑制 PC 机发送数据。一般两设备间传输数据的最大时钟频率是 33Khz，大多数PS/2 设备工作在10~20kHz。推荐值在15Khz 左右，也就是说， Clock （时钟脚）高、低电平的持续时间都为40µs 。每一数据帧包含11~12 个位， 具体含义如表1 所列。 表1 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 表中，如果数据位中 1 的个数为偶数，校验位就为1；如果数据位中1 的个 数为奇数，校验位就为0 ；总之，数据位中1 的个数加上校验位中1 的个数总为 奇数，因此总进行奇校验。 2.3 PS/2 设备和PC 机的通讯 PS/2 设备的Clock （时钟脚）和Data （数据脚）都是集电极开路的，平时都 是高电平。当PS/2 设备等待发送数据时，它首先检查Clock （时钟脚）以确认其 是否为高电平。如果是低电平，则认为是PC 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PS/2 键盘有16 个字节的缓冲区， 而PS/2 鼠标只有一个缓冲区仅存储最后一个要发送的数据）。如果Clock （时钟 脚）为高电平，PS/2 设备便开始将数据发送到PC 机。一般都是由PS/2 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Clock （时 钟脚）为高电平时准备好，在Clock （时钟脚）的下降沿被PC 机读入。PS/2 设 备到PC 机的通讯时序如图2 所示。 当时钟频率为 15Khz 时，从Clock （时钟脚）的上升沿到数据位转变时间至 少要5µs 。数据变化到Clock （时钟脚）下降沿