浅谈PS2接口协议的剖析

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2、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１９８１年ＩＢＭ推出了ＩＢＭＰＣ／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ＩＢＭＡＴ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

3、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

4、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

5、如表１所列　　表1数据帧格式说明1个起始位总是逻辑08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11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　　２．３ＰＳ／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

6、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）下降沿的时间至少也有５μｓ但不能大于２５μｓ这是由ＰＳ／２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

7、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（Ｍａｋｅ）和断码（Ｂｒｅａｋ）通码是按键接通时所发送的编码用两位十六进制数来表示断码通常是按键断开时所发送的编码用四位十六进制数来表示　　３ＰＳ／２接口的嵌入式软件编程方法　　ＰＳ／２设备主要用于产生同步时钟信号和读写数据　　３．１ＰＳ／２向ＰＣ机发送一个字节从ＰＳ／２向ＰＣ机发送一个字节可按照下面的步骤进