PS2設(shè)備通信協(xié)議

PS2設(shè)備通信協(xié)議時(shí)序圖PS2接口和協(xié)議接口簡(jiǎn)介1981年IBM推出了IBMPC/XT鍵盤及其接口標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過多年演變成６腳mini-DiN連接器接口，封裝上更小巧，用雙向串行通訊協(xié)議并且提供有可選擇的第三套鍵盤掃描碼集，同時(shí)支持17個(gè)主機(jī)到鍵盤的命令?，F(xiàn)在，市面上的鍵盤都和PS/2及AT鍵盤兼容PS/2接口硬件物理連接器 這兩種連接器都只有四個(gè)腳有意義。它們分別是Clock(時(shí)鐘腳)、DATA數(shù)據(jù)腳、＋5Ｖ(電源腳)和Ｇｒｏｕｎｄ(電源地)。在PS/2鍵盤與PC機(jī)的物理連接上只要保證這四根線一一對(duì)應(yīng)就可以了。PS/2鍵盤靠PC的PS/2端口提供＋5Ｖ電源，另外兩個(gè)腳Clock(時(shí)鐘腳)和DATA數(shù)據(jù)腳都是集電極開路的，所以必須接大阻值的上拉電阻。它們平時(shí)保持高電平，有輸出時(shí)才被拉到低電平，之后自動(dòng)上浮到高電平。電氣特性PS/2通訊協(xié)議是一種雙向同步串行通訊協(xié)議。通訊的兩端通過Clock(時(shí)鐘腳)同步，并通過DATA(數(shù)據(jù)腳)交換數(shù)據(jù)。任何一方如果想抑制另外一方通訊時(shí)，只需要把Clock(時(shí)鐘腳)拉到低電平。如果是PC機(jī)和PS/2鍵盤間的通訊，則PC機(jī)必須做主機(jī)，也就是說，PC機(jī)可以抑制PS/2鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)，而PS/2鍵盤則不會(huì)抑制PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。一般兩設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)的最大時(shí)鐘頻率是３３kHz，大多數(shù)PS/2設(shè)備工作在10～20kHz。推薦值在15kHz左右，也就是說，Clock(時(shí)鐘腳)高、低電平的持續(xù)時(shí)間都為40μs。每一數(shù)據(jù)幀包含11～12個(gè)位，具體含義如表1所列。表1數(shù)據(jù)幀格式說明

1個(gè)起始位總是邏輯0

8個(gè)數(shù)據(jù)位，低位在前

1個(gè)奇偶校驗(yàn)位（奇校驗(yàn)）

1個(gè)停止位總是邏輯1

1個(gè)應(yīng)答位僅用在主機(jī)對(duì)設(shè)備的通訊中奇校驗(yàn)如果數(shù)據(jù)位中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，校驗(yàn)位就為1；如果數(shù)據(jù)位中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，校驗(yàn)位就為0PS/2設(shè)備和PC機(jī)的通訊PS/2設(shè)備的Clock(時(shí)鐘腳)和DATA數(shù)據(jù)腳都是集電極開路的，平時(shí)都是高電平。當(dāng)PS/2設(shè)備等待發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它首先檢查Clock(時(shí)鐘腳)以確認(rèn)其是否為高電平。如果是低電平，則認(rèn)為是PC機(jī)抑制了通訊，此時(shí)它必須緩沖需要發(fā)送的數(shù)據(jù)直到重新獲得總線的控制權(quán)(一般PS/2鍵盤有1６個(gè)字節(jié)的緩沖區(qū)，而PS/2鼠標(biāo)只有一個(gè)緩沖區(qū)僅存儲(chǔ)最后一個(gè)要發(fā)送的數(shù)據(jù))。如果Clock(時(shí)鐘腳)為高電平，PS/2設(shè)備便開始將數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機(jī)。一般都是由PS/2設(shè)備產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。發(fā)送時(shí)一般都是按照數(shù)據(jù)幀格式順序發(fā)送。其中數(shù)據(jù)位在Clock(時(shí)鐘腳)為高電平時(shí)準(zhǔn)備好，在Clock(時(shí)鐘腳)的下降沿被PC機(jī)讀入。PS/2設(shè)備到PC機(jī)的通訊時(shí)序如圖2所示。Ps2設(shè)備到主機(jī)的通信圖中綠色的信號(hào)表示由Ps2設(shè)備產(chǎn)生的。也就是說PS2設(shè)備在產(chǎn)生時(shí)鐘的同時(shí)向主機(jī)送出數(shù)據(jù)，主機(jī)在PS2CLK信號(hào)的下降沿讀取每個(gè)位。當(dāng)PS2CLK頻率為15kHz時(shí)，從PS2CLK(時(shí)鐘腳)的上升沿到數(shù)據(jù)位轉(zhuǎn)變時(shí)間至少要5μs。數(shù)據(jù)變化到PS2CLK(時(shí)鐘腳)下降沿的時(shí)間至少也有5μs，但不能大于25μs，這是由PS/2通訊協(xié)議的時(shí)序規(guī)定的。（一般不用考慮，這由鍵盤或者鼠標(biāo)產(chǎn)生）主機(jī)（即PC）到PS/2設(shè)備的傳輸主機(jī)若想影響傳輸，必須能夠控制總線時(shí)鐘！對(duì)于主機(jī)而言，控制PS/2總線有三種狀態(tài)狀態(tài)PS2DATAPS2CLKNoteIdle高高InhibitTransmission高低為了傳輸能夠發(fā)送串行數(shù)據(jù)到一位寄存器輸出端，控制器要求PS2設(shè)備產(chǎn)生PS2CLKHostSendRequest低高主機(jī)到PS/2設(shè)備的傳輸

PS2控制器必須進(jìn)入主機(jī)發(fā)送請(qǐng)求（HostSendRequest）的狀態(tài)。這可以通過以下動(dòng)作實(shí)現(xiàn):PS2CLK線首先被拉低至少在一個(gè)時(shí)鐘周期（進(jìn)入禁止傳輸InhibitTransmission狀態(tài)）PS2DATA線隨后被拉低(提供的起始位幀傳送)PS2CLK線隨后被釋放(仍然保持PS2DATA低)。PS/2設(shè)備定期檢查數(shù)據(jù)和時(shí)鐘線是否為這種狀態(tài),當(dāng)檢測(cè)到,開始產(chǎn)生PS2CLK信號(hào)。在從主機(jī)向PS/2設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),PS2一幀數(shù)據(jù)由10個(gè)域構(gòu)成。見時(shí)序圖從主機(jī)到PS/2設(shè)備的數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)序圖

綠色信號(hào)由ps2設(shè)備產(chǎn)生，黃色信號(hào)由主機(jī)產(chǎn)生由于PS/2設(shè)備能提供串行同步時(shí)鐘，因此，如果主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，則主機(jī)要先把時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線置為請(qǐng)求發(fā)送的狀態(tài)。主機(jī)通過下拉時(shí)鐘線大于100μs來抑制通訊，并且通過下拉數(shù)據(jù)線發(fā)出請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)的信號(hào)，然后釋放時(shí)鐘，PS/2設(shè)備檢測(cè)到需要接收的數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)并記錄下面8個(gè)數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位。主機(jī)此時(shí)在時(shí)鐘線變?yōu)榈蜁r(shí)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)線，并在時(shí)鐘上升沿鎖存數(shù)據(jù)。Ps2鍵盤如果它發(fā)現(xiàn)有鍵被按下，釋放或按住，鍵盤將發(fā)送掃描碼的信息包到計(jì)算機(jī)。掃描碼有兩種不同的類型通碼和斷碼。當(dāng)一個(gè)鍵被按下或按住就發(fā)送通碼，當(dāng)一個(gè)鍵被釋放就發(fā)送斷碼。每個(gè)按鍵被分配了唯一的通碼和斷碼。這樣主機(jī)通過查找唯一的掃描碼就可以測(cè)定是哪個(gè)按鍵。每個(gè)鍵一整套的通斷碼組成了掃描碼集，有三套標(biāo)準(zhǔn)的掃描碼集分別是第一套第二套和第三套。所有現(xiàn)代的鍵盤默認(rèn)使用第二套掃描碼。鍵盤缺省設(shè)置狀態(tài)在上電或軟件復(fù)位（見Reset命令）后鍵盤執(zhí)行診斷自檢叫做BAT（基本保證測(cè)試）并載入如下的缺省值：擊打延遲為500ms

擊打速率為10.9cps*第二套掃描碼集*置所有按鍵為機(jī)打/通碼/斷碼Ps2鼠標(biāo)的工作模式和協(xié)議數(shù)據(jù)包格式Ps2鼠標(biāo)四種工作模式Reset模式，當(dāng)鼠標(biāo)上電或者主機(jī)發(fā)出reset命令（ff）時(shí)，進(jìn)入這種模式Stream模式：鼠標(biāo)默認(rèn)的模式，當(dāng)鼠標(biāo)上電或者復(fù)位完成后，自動(dòng)進(jìn)入此模式Remote模式：和主機(jī)交互模式Wrap模式，用于測(cè)試鼠標(biāo)和主機(jī)連接是否正確流模式下數(shù)據(jù)包格式ByteBitDescription10Leftbuttonstatus;1=pressed1Rightbuttonstatus;1=pressed2Middlebuttonstatus;1=pressed3Reserve4Xdatasign;1=negative5Ydatasign;1=negative6Reserve7Reserve20-7Xdata(D0-D7)30-7Ydata(D0-D7)帶滾輪的鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)包格式ByteBitDescription10Leftbuttonstatus;1=pressed

1Rightbuttonstatus;1=pressed

2Middlebuttonstatus;1=pressed

3