PS2键盘接口协议 2009-06-03 16:11 一.电气特性 1DATA Key Data 2n/c Not connected 3GND Gnd 4VCC Power , +5 VDC 5CLK Clock 6n/c Not connected 二.数据格式 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。 ps2设备的clock和data都是集电极开路的，平时都是高电平。当ps2设备等待发送数据时，它首先检查clock是否为高。如果为低，则认为PC抑制了通讯，此时它缓冲数据直到获得总线的控制权。如果clock为高电平，ps2则开始向PC发送数据。 一般都是由ps2设备产生时钟信号。发送按帧格式。数据位在clock为高电平时准备好，在clock 下降沿被PC读入。 数据从键盘/鼠标发送到主机或从主机发送到键盘/鼠标，时钟都是PS2设备产生.主机对时钟控制有优先权，即主机想发送控制指令给PS2设备时，可以拉低时钟线至少100μS，然后再下拉数据线，最后释放时钟线为高。PS2设备的时钟线和数据线都是集电极开路的，容易实现拉低电平。 PC在时钟的下降沿读取数据. PS: ps2协议是现在大多数鼠标，键盘与PC通讯的标准协议，鼠标的通讯更为简单些，只是传送的数据内容不一样而已。
三.数据发送时序 键盘接口时序(a) 键盘发送时序；(b) 键盘接收时序 从ＰＳ／２向ＰＣ机发送一个字节可按照下面的步骤进行： (１)检测时钟线电平，如果时钟线为低，则延时５０μｓ； (２)检测判断时钟信号是否为高，为高，则向下执行，为低，则转到(１)； (３)检测数据线是否为高，如果为高则继续执行，如果为低，则放弃发送（此时ＰＣ机在向ＰＳ／２设备发送数据，所以ＰＳ／２设备要转移到接收程序处接收数据）； (４)延时２０μｓ（如果此时正在发送起始位，则应延时４０μｓ）； （５）输出起始位（０）到数据线上。这里要注意的是：在送出每一位后都要检测时钟线，以确保ＰＣ机没有抑制ＰＳ／２设备，如果有则中止发送； （６）输出８个数据位到数据线上； （７）输出校验位； （８）输出停止位（１）； （９）延时３０μｓ（如果在发送停止位时释放时钟信号则应延时５０μｓ）； 通过以下步骤可发送单个位： （１）准备数据位（将需要发送的数据位放到数据线上）； （２）延时２０μｓ； （３）把时钟线拉低； （４）延时４０μｓ； （５）释放时钟线； （６）延时２０μｓ。
摘要 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1设计方案 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 2 1.1设计任务 ---------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.2设计方案 ---------------------------------------------------------------------------------------- 2 2系统硬件设计------------------------------------------------------------------------------------------ 3 2.1最小应用系统 ------------------------------------------------------------------------------------ 3 2.28155扩展电路---------------------------------------------------------------------------------- 4 2.3矩阵键盘接口电路 ---------------------------------------------------------------------------- 6 2.4LCD1602接口电路----------------------------------------------------------------------------- 6 2.5主电路设计 --------------------------------------------------------------------------------------- 8 3系统软件设计------------------------------------------------------------------------------------------ 8 3.1主程序设计 --------------------------------------------------------------------------------------- 9 3.2延时程序设计----------------------------------------------------------------------------------- 9 3.3键盘扫描子程序设计 ------------------------------------------------------------------------ 10 3.4显示子程序设计------------------------------------------------------------------------------- 11 4 系统调试与结果 ---------------------------------------------------------------------------------- 13 4.1调试内容与问题解决----------------------------------------------------------------------- 13 4.2运行结果与分析 ----------------------------------------------------------------------------- 13 小结 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 16 附录 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17
编号：_______________本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载 usb鼠标接口协议 甲方：___________________ 乙方：___________________ 日期：___________________
usb鼠标接口协议 篇一：教你将ps2接口鼠标改造成usb接口鼠标 改造接线图 不是所有ps/2鼠标都可以改为usb鼠标的，可以改的 ps/2鼠标的特征： a. 早期ps/2鼠标电路板一般带有两块集成电路,（一块光电感应，一块按键或usb协议转换，和一只24m的晶体振荡器（简称：晶振） b. 后期的ps/2鼠标只有一块光电感应芯片，但也有一只24m晶体振荡 器（简称：晶振）^ c. 非专业人士勿尝试。损坏鼠标不负责的哦。 可以改的ps/2鼠标一般都带有晶体振荡器（简称：晶振），如果按图改了，但电脑检测出为未知usb设备，而非鼠标设备,说明该ps/2鼠标不能改为usb鼠标了. 篇二：usb鼠标电路板上的gVcd定义 usb是一种常用的pc接口，他只有4根线，两根电源两 根信号,如下图.故信号是串行传输的，usb接口也称为串行 口，usb2.0的速度可以达到480mbpso可以满足各种工业和
民用需要.usb接口的输出电压和电流是：+5V500ma实际上有误差，最大不能超过+/-0.2V 也就是4.8-5.2V。usb接口 的4根线一般是下面这样分配的，需要注意的是千万不要把 正负极弄反了，否则会烧掉usb设备或者电脑的南桥芯片。一般的排列方式是：红白绿黑从左到右黑线：地线gnd红线： 电源vcc 绿线：usb数据线data+白线：usb数据线data-typea : 一般用于pc typeb :一般用于usb设备 mini-usb : 一般用于数码相机、数码摄像机、测H仪器 以及移动硬盘等 现在主机均带有usb接口，因此usb光储应用极其方便，作为外置式光储设备的接口，应用相当灵活，而且不必再为 接口增加额外的设备，减少投入。各种接口都用同样的usb 标志 数码相机上的mini-usb接口 带mini-usb 接口的usb线 移动硬盘盒上的usbtypeb接口 左边接头为typea （连接pc），右为typeb （连接设备） usb 的typea 接口 在usb鼠标电路板上常可以看到gVcd的接口，其定义
9.3.1 矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式 来源：《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》M16华东师范大学电子系马潮 当键盘中按键数量较多时，为了减少对I/O 口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，也称为行列键盘，这是一种常见的连接方式。矩阵式键盘接口见图9-7 所示，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。当键被按下时，其交点的行线和列线接通，相应的行线或列线上的电平发生变化，MCU 通过检测行或列线上的电平变化可以确定哪个按键被按下。 图9-7 为一个 4 x 3 的行列结构，可以构成12 个键的键盘。如果使用 4 x 4 的行列结构，就能组成一个16 键的键盘。很明显，在按键数量多的场合，矩阵键盘与独立式按键键盘相比可以节省很多的I/O 口线。 矩阵键盘不仅在连接上比单独式按键复杂，它的按键识别方法也比单独式按键复杂。在矩阵键盘的软件接口程序中，常使用的按键识别方法有行扫描法和线反转法。这两种方法的基本思路是采用循环查循的方法，反复查询按键的状态，因此会大量占用MCU 的时间，所以较好的方式也是采用状态机的方法来设计，尽量减少键盘查询过程对MCU 的占用时间。 下面以图9-7 为例，介绍采用行扫描法对矩阵键盘进行判别的思路。图9-7 中，PD0、PD1、PD2 为3 根列线，作为键盘的输入口（工作于输入方式）。PD3、PD4、PD5、PD6 为4根行线，工作于输出方式，由MCU（扫描）控制其输出的电平值。行扫描法也称为逐行扫描查询法，其按键识别的过程如下。 √将全部行线PD3－PD6 置低电平输出，然后读PD0－PD2 三根输入列线中有无低电平出现。只要有低电平出现，则说明有键按下（实际编程时，还要考虑按键的消抖）。如读到的都是高电平，则表示无键按下。 √在确认有键按下后，需要进入确定具体哪一个键闭合的过程。其思路是：依
键盘上的每一个键都有两个唯一的数值进行标志。为什么要用两个数值而不是一个数值呢？这是因为一个键可以被按下，也可以被释放。当一个键按下时，它们产生一个唯一的数值，当一个键被释放时，它也会产生一个唯一的数值，我们把这些数值都保存在一张表里面，到时候通过查表就可以知道是哪一个键被敲击，并且可以知道是它是被按下还是被释放了。这些数值在系统中被称为键盘扫描码 2扫描码大全 扫描码键 0x011b ESC 0x3b00 F1 0x3c00 F2 0x3d00 F3 0x3e00 F4 0x3f00 F5 0x4000 F6 0x4100 F7 0x4200 F8 0x4300 F9 0x4400 F10 主键盘区: 0x2960 ~ 0x0231 1 0x0332 2 0x0433 3 0x0534 4 0x0635 5 0x0736 6 0x0837 7 0x0938 8 0x0a39 9 0x0b30 0 0x0c2d - 0x0d3d = 0x2b5c \ 0x0e08 退格键 0x0f09 Tab 0x1071 q 0x1177 w 0x1265 e 0x1372 r 0x1474 t 0x1579 y
0x1769 i 0x186f o 0x1970 p 0x1a5b [ 0x1b5d ] 0x1e61 a 0x1f73 s 0x2064 d 0x2166 f 0x2267 g 0x2368 h 0x246a j 0x256b k 0x266c l 0x273b ; 0x2827 ' 0x1c0d 回车 0x2c7a z 0x2d78 x 0x2e63 c 0x2f76 v 0x3062 b 0x316e n 0x326d m 0x332c , 0x342e . 0x352f / 0x3920 空格键 0xe05b 左Win 0xe05c 右Win 0xe05d Menu 右边数字键盘: 0x5200 Insert 0x4700 Home 0x4900 Page UP 0x5300 Delete 0x4f00 End 0x5100 PageDown 0x4800 上箭头 0x4b00 左箭头 0x5000 下箭头 0x4d00 右箭头 0x352f /
PS2键盘与鼠标的接口定义 针脚定义： 原理 PS/2鼠标接口采用一种双向同步串行协议?即每在时钟线上发一个脉冲,就在数据线上发送一位数据?在相互传输中,主机拥有总线控制权,即它可以在任何时候抑制鼠标的发送?方法是把时钟线一直拉低,鼠标就不能产生时钟信号和发送数据?在两个方向的传输中,时钟信号都是由鼠标产生,即主机不产生通信时钟信号? 如果主机要发送数据,它必须控制鼠标产生时钟信号?方法如下:主机首先下拉时钟线至少100μs 抑制通信,然后再下拉数据线,最后释放时钟线?通过这一时序控制鼠标产生时钟信号?当鼠标检测到这个时序状态,会在10ms内产生时钟信号?如图3中A 时序段?主机和鼠标之间,传输数据帧的时序如图2?图3所示?2.2 数据包结构在主机程序中,利用每个数据位的时钟脉冲触发中断,在中断例程中实现数据位的判断和接收?在实验过程中,通过合适的编程,能够正确控制并接收鼠标数据?但该方案有一点不足,由于每个CLOCK都要产生一次中断,中断频繁,需要耗用大量的主机资源? PS/2鼠标的四种工作模式是:Reset模式,当鼠标上电或主机发复位命令0xFF给它时进入这种模式;Stream模式鼠标的默认模式,当鼠标上电或复位完成后,自动进入此模式,鼠标基本上以此模式工
作;Remote模式,只有在主机发送了模式设置命令0xF0后,鼠标才进入这种模式;Wrap模式,这种模式只用于测试鼠标与主机连接是否正确? PS/2鼠标在工作过程中,会及时把它的状态数据发送给主机?发送的数据包格式如表1所示? Byte1中的Bit0?Bit1?Bit2分别表示左?右?中键的状态,状态值0表示释放,1表示按下?Byte2和Byte3分别表示X轴和Y轴方向的移动计量值,是二进制补码值?Byte4的低四位表示滚轮的移动计量值,也是二进制补码值,高四位作为扩展符号位?这种数据包由带滚轮的三键三维鼠标产生?若是不带滚轮的三键鼠标,产生的数据包没有Byte4 其余的相同? 一.PS/2 鼠标键盘协议 PC 键盘可以有6 脚的mini-DIN 或5 脚的DIN 连接器如果你的键盘是6 脚的mini-DIN 而你的计算机是5 脚的DIN 或者相反这两类连接器可以用上面提到的适配器来兼容具有6 脚mini-DIN 的键盘通常被叫做PS/2 键盘而那些有5 脚DIN 叫做AT 设备XT 键盘也使用5 脚DIN 但它们非常古老并且多年前就不生产了所有现代的为PC 建造的键盘不是PS/2,AT 就是USB 的这篇文章不适用于USB 设备它们使用了一种完全不同的接口。 每种连接器的引脚定义如下所示 在刚才提到连接器上有四个有趣的管脚电源地5V 数据和时钟host 计算机提供5V 并且键盘/鼠标的地连接到host 的电源地上数据和时钟都是集电极开路的这就意味着它们通常保持高电平而且很容易下拉到地逻辑0 任何你连接到PS/2 鼠标键盘或host 的设备在时钟和数据线上要PS/2 技术参考著Adam Chapweske 译Roy Show第4 页共4 页02-11-22发布有一个大的上拉电阻置0 就把线拉低置1 就让线上浮成高电平参考图1 中数据和时钟线的一般接口结构注意如果你打算使用象PIC 这样的微控制器由于它们的I/O 管脚是双向的你可以跳过晶体管和缓冲门并且通用同一个管脚进行输入和输出在这种组态情况下要设置管脚为输入就写入1 使得电阻上拉线上的电平要改变管脚为输出就写入0 到那个管脚把线路下拉到地。） PS/2 鼠标和键盘履行一种双向同步串行协议。换句话说每次数据线上发送一位数据并且每在时钟线上发一个脉冲就被读入。键盘/鼠标可以发送数据到主机，而主机也可以发送数据到设备，但主机总是在总线上有优先权，它可以在任何时候抑制来自于键盘/鼠标的通讯，只要把时钟拉低即可。 从键盘/鼠标发送到主机的数据在时钟信号的下降沿当时钟从高变到低的时候被读取从主机发送到键盘/鼠标的数据在上升沿（当时钟从低变到高的时候）被读取；不管通讯的方向怎样键盘/鼠标总是产生时钟信号如果主机要发送数据它必须首先告诉设备开始产生时钟信号这个过程在下一章节中被描述）。最大的时钟频率是33kHz ，而且大多数设备工作在10 20kHz 。如果你要制作一个PS/2 设备。我推荐你把频率控制在15kHz 左右。这就意味着时钟应该是高40 微秒低40 微秒。 所有数据安排在字节中，每个字节为一帧，包含了11-12 个位。这些位的含义如下： 如果数据位中包含偶数个1，校验位就会置1；如果数据位中包含奇数个1，校验位就会置0 。数据位中1 的个数加上校验位总为奇数（这就是奇校验）这是用来错误检测。 当主机发送数据给键盘/鼠标时，设备回送一个握手信号来应答数据包已经收到。这个位不会出现
说到键盘扫描，相信大多数人第一反应就是行列矩阵扫描，这样我们可以用相对有限的IO口得到尽可能多的按键。键盘扫描是单片机技术的一种基本处理方法，学校的单片机课程都会有相应章节进行阐述，只要按照课本上讲述的方法，一般都能设计出比较可靠的键盘扫描电路与程序。 课本上的键盘扫描方法（见下图接法二）不能说是尽善尽美，从易懂性、成本、程序难易程度等方面综合看应该是不错的方法，给人感觉是已经没有太多的改善空间，至少我是这么认为的。 然而前段时间一位台湾朋友画给我的键盘扫描矩阵电路（见下图接法二），让我又一次看到到自己的思维还有许多地方被自己的所谓“经验”束缚着。 单纯的从硬件接法看，两种接法并没有明显区别，接法一甚至要复杂一些，但如果结合到键盘扫描的程序来看，就会发现接法一确实更好。 两种接法我都没有把上拉电阻包含进来，来让我们看一下两种接法到底有什么不同： 接法二： 我们熟悉的传统扫键处理电路，假定键盘行列IO口标号分别为H1/H2/H3和V1/V2/V3，扫键流程通常如下。 2.1. H1设置为输出，H2/H3和V1/V2/V3设置为输入 2.2. H1分别输出1和0，读V1/V2/V3状态，如果Vy状态与H1一致，则认为H1与Vy交叉位置的键按下 2.3. H2设置为输出，H1/H3和V1/V2/V3设置为输入 2.4. H2分别输出1和0，读V1/V2/V3状态，如果Vy状态与H2一致，则认为H2与Vy交叉位置的键按下 2.5. H3设置为输出，H1/H2和V1/V2/V3设置为输入 2.6. H3分别输出1和0，读V1/V2/V3状态，如果Vy状态与H3一致，则认为H3与Vy交叉位置的键按下
实验十六:PS2鼠标控制 一.实验目的: 1.了解PS2鼠标键盘协议 2.学会分析简单的数字信号和使用单片机捕捉及解码信号 二,实验原理: PS/2 鼠标键盘协议 引脚定义如下所示 PS/2 鼠标和键盘履行一种双向同步串行协议，换句话说，每次数据线上发送一位数据并且每在时钟线上发一个脉冲就被读入，键盘/鼠标可以发送数据到主机而主机也可以发送数据到设备，但主机总是在总线上有优先权。它可以在任何时候抑制来自于键盘/鼠标的通讯，只要把时钟拉低即可。从键盘/鼠标发送到主机的数据在时钟信号的下降沿，当时钟从高变到低的时候被读取，从主机发送到键盘/鼠标的数据在上升沿，当时钟从低变到高的时候被读取。不管通讯的方向怎样，键盘/鼠标总是产生时钟信号。如果主机要发送数据它。必须首先告诉设备开始产生时钟信号。最大的时钟频率是33kHz 而且大多数设备工作在10 20kHz 如果你要制作一个PS/2 设备我推荐你把频率控制在15kHz 左右这就意味着时钟应该是高40 微秒低40 微秒 所有数据安排在字节中每个字节为一帧包含了11个位，这些位的含义如下 1 个起始位总是为0 8 个数据位低位在前 1 个校验位奇校验 1 个停止位总是为1 如果数据位中包含偶数个1，校验位就会置1 ;如果数据位中包含奇数个1，校验位就会置0， 数据位中1的个数加上校验位总为奇数，这就是奇校验，这是用来错误检测。 当主机发送数据给键盘/鼠标时，设备回送一个握手信号来应答数据包已经收到，这个位不会出现在设备发送数据到主机的过程中，设备到主机的通讯过程数据和时钟线都是集电极开路结构，正常保持高电平当键盘或鼠标等待发送数据时它首先检查时钟以确认它是否是高电平，如果不是，那么是主机抑制了通讯，设备必须缓冲任何要发送的数据直到重 新获得总线的控制权。键盘有16 字节的缓冲区而鼠标的缓冲区仅存储最后一个要发送的数据包，如果时钟线是高电平设备就可以开始传送数据。 键盘和鼠标使用一种每帧包含11 位的串行协议这些位含义是 1 个起始位总是为0 8 个数据位低位在前 1 个校验位奇校验 1 个停止位总是为1 每位在时钟的下降沿被主机读入,时钟频率为10--16.7kHz 。从时钟脉冲的上升沿到一个数据转变的时间至少要有5 微秒，数据变化到时钟脉冲的下降沿的时间至少要有5 微秒并且不大于25 微秒，这个定时非常重要你应该严格遵循它！主机可以在第11 个时钟脉冲停止位之前把线拉低，导致设备放弃发送当前字节。这是非常罕见的。在停止位发送后，设备在发送下个包前至少应该等待50 毫秒，这将给主机时间，当它处理接收到的字节时抑制发送，主机 华南理工大学无线电爱好者协会 F D R 工作室
键盘按键的各种编码对照表 本附录中的各表列举了键盘按键扫描码和其ASCII码之间的对照关系，表中数据都是十六进制形式。 在用中断16H的0号功能时，当按下任意一个键或组合键时，寄存器AH和AL分别保存着该按键的扫描码和ASCII码。 表1、ASCII码的编码方案 高位 000001010011100101110111低位 0000NUL DEL SP0@P`p 0001SOH DC1!1A Q a q 0010STX DC2“2B R b r 0011ETX DC3#3C S c s 0100EOT DC4$4D T d t 0101ENQ NAK%5E U e u 0110ACK SYN&6F V f v 0111BEL ETB‘7G W g w 1000BS CAN(8H X h x 1001HT EM)9I Y i y 1010LF SUB*:J Z j z 1011VT ESC+;K[k{ 1100FF FS
经典的verilog键盘扫描程序 作者：ilove314 拿到威百仕( VibesIC )的板子后就迫不及待的开始我的学习计划，从最基础的分频程序开始，但看到这个键盘扫描程序后，直呼经典，有相见恨晚的感觉，还想说一句：威百仕( VibesIC )，我很看好你！WHY？待我慢慢道来，这个程序的综合后是0error,0warning。想想自己编码的时候那个warning是满天飞，现在才明白HDL设计有那么讲究了，代码所设计的不仅仅是简单的逻辑以及时序的关系，更重要的是你要在代码中要表现出每一个寄存器，甚至每一个走线。想想我写过的代码，只注意到了前者，从没有注意过后者，还洋洋自得以为自己也算是个高手了，现在想来，实在惭愧啊！学习学习在学习，这也重新激发了我对HDL设计的激情，威百仕给了我一个方向，那我可要开始努力喽！ 废话说了一大堆，看程序吧：（本代码经过ise7.1i综合并下载到SP306板上验证通过） //当三个独立按键的某一个被按下后，相应的LED被点亮；再次按下后，LED熄灭，按键控制LED亮灭
module key_debounce( clk,rst_n,s1_n,s2_n,s3_n,s4_n,s5_n,led_d1,led_d2,led_d3,led_d 4,led_d5); input clk; //主时钟信号，10MHz input rst_n; //复位信号，低有效 input s1_n,s2_n,s3_n,s4_n,s5_n; output led_d1,led_d2,led_d3,led_d4,led_d5; reg[4:0] s_rst; always @(posedge clk or negedge rst_n) if (!rst_n) s_rst <= 5'b11111; else s_rst <= {s5_n,s4_n,s3_n,s2_n,s1_n}; reg[4:0] s_rst_r; always @ ( posedge clk or negedge rst_n ) if (!rst_n) s_rst_r <= 5'b11111; else s_rst_r <= s_rst; wire[4:0] s_an = s_rst_r & ( ~s_rst); reg[19:0] cnt; //计数寄存器 always @ (posedge clk or negedge rst_n) if (!rst_n) cnt <= 20'd0; //异步复位 else if(s_an) cnt <=20'd0; else cnt <= cnt + 1'b1; reg[4:0] low_s; always @(posedge clk or negedge rst_n) if (!rst_n) low_s <= 5'b11111; else if (cnt == 20'h30D40) low_s <= {s5_n,s4_n,s3_n,s2_n,s1_n}; reg [4:0] low_s_r; always @ ( posedge clk or negedge rst_n ) if (!rst_n) low_s_r <= 5'b11111; else low_s_r <= low_s; wire[4:0] led_ctrl = low_s_r[4:0] & ( ~low_s[4:0]); reg d1,d2,d3,d4,d5; always @ (posedge clk or negedge rst_n) if (!rst_n) begin d1 <= 1'b0; d2 <= 1'b0; d3 <= 1'b0; d4 <= 1'b0; d5 <= 1'b0; end else begin // if ( led_ctrl[0] ) d1 <= ~d1; if ( led_ctrl[1] ) d2 <= ~d2; if ( led_ctrl[2] ) d3 <= ~d3; if ( led_ctrl[3] ) d4 <= ~d4; if ( led_ctrl[4] ) d5 <= ~d5; end assign led_d1 = d1 ? 1'b1 : 1'b0; //LED翻转输出assign led_d2 = d2 ? 1'b1 : 1'b0; assign led_d3 = d3 ? 1'b1 : 1'b0; assign led_d4 = d4 ? 1'b1 : 1'b0; assign led_d5 = d5 ? 1'b1 : 1'b0; endmodule
第一章 PS/2鼠标键盘协议 Introduction: 引言 The PS/2 device interface, used by many modern mice and keyboards, was developed by IBM and originally appeared in the IBM Technical Reference Manual. However, this document has not been printed for many years and as far as I know, there is currently no official publication of this information. I have not had access to the IBM Technical Reference Manual, so all information on this page comes from my own experiences as well as help from the references listed at the bottom of this page. PS/2设备接口用于许多现代的鼠标和键盘它是由IBM开发并且最初出现在IBM技术参考手册里但是当我知道的时候这篇文件就已经很多年没有印刷了因此关于这个内容现在没有官方的出版物我无法访问IBM的技术参考手册所以本网页中的所有信息都来自于我自己的经验及本页最下面列出的参考的帮助 译者注这些参考的条目在本章的结尾处 This document descibes the interface used by the PS/2 mouse, PS/2 keyboard, and AT keyboard. I'll cover the physical and electrical interface, as well as the protocol. If you need higher-level information, such as commands, data packet formats, or other information specific to the keyboard or mouse, I have written separate documents for the two devices: 这个文件描述了用于PS/2鼠标PS/2键盘及AT键盘的接口我将论及物理和电气接口也包括协议 如果你需要更高级的信息诸如命令数据包的格式或者其他关于键盘鼠标的特别细节那么我对这两种设备写了独立的文件 The PS/2 (AT) Keyboard Interface The PS/2 Mouse Interface 译者注这两篇文章已经包含到这篇译文中来了是第二章和第三章 I also encourage you to check out my homepage for more information related to this topic, including projects, code, and links related to the mouse and keyboard. 我同样鼓励你在我的主页上校对更多与这个话题相关的信息包括工程代码和与鼠标键盘有关的链接 The Connector: 连接器 The physical PS/2 port is one of two styles of connectors: The 5-pin DIN or the 6-pin mini-DIN. Both connectors are completely (electrically) similar; the only practical difference between the two is the arrangement of pins. This means the two types of connectors can easily be changed with simple hard-wired adaptors. These cost about $6 each or you can make your own by matching the pins on any two connectors. The DIN standard was created by the German Standardization Organization (Deutsches Institut fuer Norm) . Their website is at http://www.din.de/ (this site is in German, but most of their pages are also available in English.) 物理上的PS/2端口是两类连接器中的一种5脚的DIN或6脚的mini-DIN这两种连接器在电气特性上是十分类似的实际上两者只有一点不同那就是管脚的排列这就意味着这两类连接器可以很容易用一种简单的硬件连线的适配器来转换这种适配器大约每个值6美元或者你可以根据任意两种连接器的对应管脚关系做你自己的适配器DIN标准是由德国标准化组织(Deutsches Institut fuer Norm)建立的他们的网站在http://www.din.de/这个站点是德文的但他们的很多网页同样可用于英文
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键盘扫描 键盘是由按键构成，是单片机系统里最常用的输入设备。我们可以通过键盘输入数据或命令来实现简单的人-机通信。 1.按键及键抖动 按键是一种常开型按钮开关。平时，按键的两个触点处于断开状态，按下按键时两个触点才闭合（短路）。如图1-1所示，平常状态下，当按键K未被按下时，按键断开，PA0输入口的电平为高电平；当按键K被按下时，按键闭合，PA0输入口的电平为低电平。 图1-1 按键电路 图1-2 按键抖动 一般的按键所用开关都是机械弹性开关，由于机械触点的弹性作用，按键开
关在闭合时不会马上稳定地连接，在断开进也不会马上完全的断开，在闭合和断开的瞬间均有一连串的抖动。按键按下的电压信号波形图如图1-2所示，从图中可以看出按键按下和松开的时候都存在着抖动。抖动时间的长短因按键的机械特性不同而有所不同，一般为5ms～10ms。 如果不处理键抖动，则有可能引起一次按键被误读成多次，所以为了确保能够正确地读到按键，必须去除键抖动，确保在按键的稳定闭合和稳定断开的时候来判断按键状态，判断后再做处理。按键在去抖动，可用硬件或软件两种方法消除。由于使用硬件方法消除键抖动，一般会给系统的成本带来提高，所以通常情况下都是使用软件方法去除键抖动。 常用的去除键抖动的软件方法有很多种，但是都离不开基本的原则：就是要么避开抖动的时候检测按键或是在抖动的时候检测到的按键不做处理。这里说明一下常用的两种方法： 第一种方法是检测到按键闭合电平后先执行一个延时程序，做一个12ms～24ms的延时，让前抖动消失后再一次检测按键的状态，如果仍是闭合状态的电平，则认为真的有按键按下；若不是闭合状态电平，则认为没有键按下。若是要判断按键松开的话，也是要在检测到按键释放电平之后再给出12ms～24ms的延时，等后抖动消失后再一次检测按键的状态，如果仍为断开状态电平，则确认按键松开。这种方法的优点是程序比较简单，缺点是由于延时一般采用跑空指令延时，造成程序执行效率低。 第二种方法是每隔一个时间周期检测一次按键，比如每5ms扫描一次按键，要连续几次都扫描到同一按键才确认这个按键被按下。一般确认按键的扫描次数由实际情况决定，扫描次数的累积时间一般为50ms～60ms。比如，以5ms为基本时间单位去扫描按键的话，前后要连续扫描到同一个按键11次而达到50ms 来确认这个按键。按键松开的检测方法也是一样要连续多次检测到按键状态为断开电平才能确认按键松开。这种方法的优点是程序执行效率高，不用刻意加延时指令，而且这种方法的判断按键抗干扰能力要更好；缺点是程序结构较复杂。 在以下的介绍中，我们将使用第二种方法来去除键抖动。 2.键盘结构及工作原理 键盘一般有独立式和行列式（矩阵式）两种。当然还有其它的结构，比如交互式结构等等，不过其它的结构比较少用，在这里就不介绍了。在中颖的单片机中，有些单片机的LCD驱动引脚的SEGMENT口可以共享按键扫描口，当选择为按键扫描口时，可以使用这些口来扫描按键，所以在外部电路可以连接LCD和按键矩阵，采用分时扫描进行处理，下面也将介绍这个特殊应用的方法和注意的地方。 独立式键盘结构
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。1981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 A T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A T键盘兼容，只是功能不同而已。 ps/2接口硬件 1、物理连接器 一般，具有五脚连接器的键盘称之为A T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)、DA TA(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DA TA(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。 图1 PS/2接口的mimi-DIN连接器 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DA TA(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
4*4矩阵键盘扫描汇编程序(基于51单片机) // 程序名称：4-4keyscan.asm ;// 程序用途：4*4矩阵键盘扫描检测 ;// 功能描述：扫描键盘，确定按键值。程序不支持双键同时按下， ;// 如果发生双键同时按下时，程序将只识别其中先扫描的按键;// 程序入口：void ;// 程序出口：KEYNAME，包含按键信息、按键有效信息、当前按键状态;//================================================================== ==== PROC KEYCHK KEYNAME DATA 40H ;按键名称存储单元 ;(b7-b5纪录按键状态，b4位为有效位， ;b3-b0纪录按键) KEYRTIME DATA 43H ;重复按键时间间隔 SIGNAL DATA 50H ;提示信号时间存储单元 KEY EQU P3 ;键盘接口(必须完整I/O口) KEYPL EQU P0.6 ;指示灯接口 RTIME EQU 30 ;重复按键输入等待时间 KEYCHK: ;//=============按键检测程序========================================= ==== MOV KEY,#0FH ;送扫描信号 MOV A,KEY ;读按键状态 CJNE A,#0FH,NEXT1 ;ACC<=0FH ; CLR C ;Acc等于0FH，则CY为0，无须置0 NEXT1: ; SETB C ;Acc不等于0FH，则ACC必小于0 FH， ;CY为1，无须置1 MOV A,KEYNAME ANL KEYNAME,#1FH ;按键名称屏蔽高三位 RRC A ;ACC带CY右移一位，纪录当前按键状态 ANL A,#0E0H ;屏蔽低五位
堪称一绝的“IO口扫键”法 在做项目（工程）的时候，我们经常要用到比较多的按键，而且IO资源紧张，于是我们就想方设法地在别的模块中节省IO口，好不容易挤出一两个IO口，却发现仍然不够用，实在没办法了就添加一个IC来扫键。一个IC虽然价格不高，但对于大批量生产而且产品利润低的厂家来说，这是一笔不菲的开支! 那，我们能不能想到比较好的扫键方法：用最少的IO口，扫最多的键？可以吗？举个例：给出5个IO口，能扫多少键？有人说是2*3＝6个，如图一： 图一 对，大部分技术参考书都这么做，我们也经常这样做：用3个IO口作行扫描，2个IO作列检测（为方便描述，我们约定：设置某一IO口输出为“0”――称其为“扫某IO口”）。用行线输出扫键码，列线检测是否有按键的查询方法进行扫键。扫键流程：在行线依次输出011，101，110扫键值，行线每输出一个扫键值，列线检测一次。当列线检测到有按键时，结合输出的扫键值可以判断相应的按键。 但是，5个IO真的只能扫6个键吗？有人说可以扫9个，很聪明！利用行IO与地衍生3个键（要注意上拉电阻），如图二： 图二 扫键流程：先检测3个行IO口，对K1’，K2’，K3’进行扫键，之后如上述2*3
扫键流程。5个IO口能扫9个键，够厉害吧，足足比6个键多了1/2！ 动动脑，还能不能再多扫几个？就几个？一个也行！好，再想一下，硬是被逼出来了！如图三： 图三 不多不少，正好10个键！这种扫键方式比较少见吧！漂亮！扫键流程：设IO1输出为“0”，检测IO2…IO5，若判断有相应健按下，则可知有健；若无键，则继续扫键：设IO2输出为“0”，检测IO3，IO4，IO5，判断有无键按下，如此类推。这里应注意：当扫某一IO口（输出为“0”）时，不要去检测已经扫过的IO口。如：此时设置IO2输出为“0”，依次检测IO3,IO4,IO5，但不要去检测IO1，否则会出错（为什么，请思考）。 感觉怎么样？不错吧！让我们再看看图三，好有成就感！看着，看着……又看到了什么？快！见图四： 图四 真强！被您看出20个键！多了一个对称的三角形。可是，像这样的排列能正确扫20个键吗？回答是肯定的：不能！上下三角形相互对称，其对称扫出的键无法区别。有没有注意到分析图三时提到的注意点？（à“当扫某IO口时，不要去检测已经扫过的IO口，否则会出错”） 我们分析一下图四：当IO1输出“0”时，按下K11或K11’键都能被IO2检测到，但IO2检测却无法区别K11和K11’键！同理，不管扫哪个IO口，都有两个对称的键不能区分。 我们假想，如果能把对称键区分开来，我们就能正常地去判断按键。我们在思考：