
從PS/2向PC機(jī)發(fā)送一個(gè)字節(jié)可按照下面的步驟進(jìn)行:
(1)檢測(cè)時(shí)鐘線電平,如果時(shí)鐘線為低,則延時(shí)50μs;
(2)檢測(cè)判斷時(shí)鐘信號(hào)是否為高,為高,則向下執(zhí)行,為低,則轉(zhuǎn)到(1);
(3)檢測(cè)數(shù)據(jù)線是否為高,如果為高則繼續(xù)執(zhí)行,如果為低,則放棄發(fā)送(此時(shí)PC機(jī)在向PS/2設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù),所以PS/2設(shè)備要轉(zhuǎn)移到接收程序處接收數(shù)據(jù));
(4)延時(shí)20μs(如果此時(shí)正在發(fā)送起始位,則應(yīng)延時(shí)40μs);
(5)輸出起始位(0)到數(shù)據(jù)線上。這里要注意的是:在送出每一位后都要檢測(cè)時(shí)鐘線,以確保PC機(jī)沒有抑制PS/2設(shè)備,如果有則中止發(fā)送;
(6)輸出8?jìng)(gè)數(shù)據(jù)位到數(shù)據(jù)線上;
(7)輸出校驗(yàn)位;
(8)輸出停止位(1);
(9)延時(shí)30μs(如果在發(fā)送停止位時(shí)釋放時(shí)鐘信號(hào)則應(yīng)延時(shí)50μs);
通過以下步驟可發(fā)送單個(gè)位:
(1)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)位(將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)位放到數(shù)據(jù)線上);
(2)延時(shí)20μs;
(3)把時(shí)鐘線拉低;
(4)延時(shí)40μs;
(5)釋放時(shí)鐘線;
(6)延時(shí)20μs。
3.2 PS/2設(shè)備從PC機(jī)接收一個(gè)字節(jié)
由于PS/2設(shè)備能提供串行同步時(shí)鐘,因此,如果PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),則PC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)。PC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。當(dāng)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?jìng)(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)。而PS/2設(shè)備則要配合PC機(jī)才能讀到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。具體連接步驟如下:
(1)等待時(shí)鐘線為高電平。
(2)判斷數(shù)據(jù)線是否為低,為高則錯(cuò)誤退出,否則繼續(xù)執(zhí)行。
(3)讀地址線上的數(shù)據(jù)內(nèi)容,共8?jìng)(gè)bit,每讀完一個(gè)位,都應(yīng)檢測(cè)時(shí)鐘線是否被PC機(jī)拉低,如果被拉低則要中止接收。
(4)讀地址線上的校驗(yàn)位內(nèi)容,1個(gè)bit。
(5)讀停止位。
(6)如果數(shù)據(jù)線上為0(即還是低電平),PS/2設(shè)備繼續(xù)產(chǎn)生時(shí)鐘,直到接收到1且產(chǎn)生出錯(cuò)信號(hào)為止(因?yàn)橥V刮皇牵保绻校樱苍O(shè)備沒有讀到停止位,則表明此次傳輸出錯(cuò))。
(7 輸出應(yīng)答位。
(8) 檢測(cè)奇偶校驗(yàn)位,如果校驗(yàn)失敗,則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)以表明此次傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤。
(9)延時(shí)45 μs,以便PC機(jī)進(jìn)行下一次傳輸。
讀數(shù)據(jù)線的步驟如下:
(1)延時(shí)20μs;
(2)把時(shí)鐘線拉低
(3)延時(shí)40μs
(4)釋放時(shí)鐘線
(5)延時(shí)20μs
(6)讀數(shù)據(jù)線。
下面的步驟可用于發(fā)出應(yīng)答位;
(1)延時(shí)15μs;
(2)把數(shù)據(jù)線拉低;
(3)延時(shí)5μs;
(4)把時(shí)鐘線拉低;
(5)延時(shí)40μs;
(6)釋放時(shí)鐘線;
(7)延時(shí)5μs;
(8)釋放數(shù)據(jù)線。
4 用于工控機(jī)的雙鍵盤設(shè)計(jì)
工控機(jī)通常要接標(biāo)準(zhǔn)鍵盤,但是為了方便操作,常常需要外接一個(gè)專用鍵盤。此實(shí)例介紹了在工控PC機(jī)到PS/2總線上再接入一個(gè)自制專用鍵盤的應(yīng)用方法。
該設(shè)計(jì)應(yīng)能保證兩個(gè)鍵盤單獨(dú)工作,而且相互不能影響。因此,不能直接把專用鍵盤和標(biāo)準(zhǔn)鍵盤一起接到工控PC的PS/2口。鑒于這種情況,本設(shè)計(jì)使用模擬開關(guān)CD4052并通過時(shí)分復(fù)用工控PC的PS/2口,來使在同一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)鍵盤有效,從而解決上述問題。其硬件原理圖如圖3所示。其中P2口和P1口用于鍵盤掃描電路(圖中未畫出),P0.0為數(shù)據(jù)端,P0.1為時(shí)鐘端,P0.2為模擬開關(guān)選通端。由于專用鍵盤不需要接收工控PC機(jī)的命令,所以軟件中并不需要寫這部分相應(yīng)的代碼。
通過軟件可在專用鍵盤復(fù)位后把P0.2清0,以使模擬開關(guān)CD4052打開相應(yīng)的通道。這時(shí)工控PC的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤將開始工作。標(biāo)準(zhǔn)鍵盤可以完成工控PC剛啟動(dòng)時(shí)對(duì)外設(shè)檢測(cè)的應(yīng)答。復(fù)位后的專用鍵盤不停地掃描有沒有按鍵,如果有鍵按下則識(shí)別按鍵,并且按照預(yù)先的設(shè)計(jì)進(jìn)行編碼,同時(shí)調(diào)用發(fā)送程序并通過PS/2口發(fā)送到工控PC。此時(shí)模擬開關(guān)關(guān)閉相應(yīng)通道(將P0.2置1),專用鍵盤接入工控PC PS/2口的時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線而工作,但標(biāo)準(zhǔn)鍵盤被模擬開關(guān)從PS/2的時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線中斷而不工作,這樣,雙鍵盤便可時(shí)分復(fù)用同一個(gè)工控PC機(jī)的PS/2口。相應(yīng)的發(fā)送子程序如下:
#define DATA P00 用P0.0做數(shù)據(jù)線
#define CLK P01 用P0.1做時(shí)鐘線
#define INHIBIT P02 用P0.2做CD4052的INH端
#define PORTR P1 用P1口做讀入口
#define PORTW P2 用P2口做寫出口 可以實(shí)現(xiàn)64個(gè)自定義鍵
void send(uchar x)/***function for send a char da-ta***/
{
uchar i,temp,char_temp;
bit flag_check=1;
INHIBIT=1;//disable standard keyboard
delay_ ms(3);
temp=x;
for(i=0;i<8;i++)//find the number of 1 in this uchar x is odd or not
{
char_temp=temp&0x01;
if(char_temp==0x01)
{
flag_check=!flag_check;
}
temp=temp>>1;
}
CLK=1;//send 1 to P1 then read P1
while (!CLK) //if CLK is low wait
{
;
}
CLK=1;DATA=1;//send 1 to P1 then read P1
if(CLK==1)
{
delay_us(30);//
}
if(CLK==1&&DATA==1)//send data
{
DATA=0;//start bit 0
delay_us(10);
CLK=0;
delay_us(5);//
temp=x;
for(i=0;i<8;i++)//send 8 bits LSBfirst
{
CLK=1;
delay_us(5);
char_temp=temp&0x01;
if(char_temp==0x01)
{
DATA=1;
}
else
{
DATA=0;
}
//DATA=(bit)(temp&0x01);
//LSB
delay_us(10);
CLK=0;
delay_us(5);
temp=temp>>1;
}
CLK=1;//send check bit
delay_us(5);
DATA=flag_check;
delay_us(10);
CLK=0;
delay_us(5)
CLK=1;//send stop bit
delay_us(5);
DATA=1;
delay us10
CLK=0
delay_us(5);
CLK=1;
delay_us(30);
CLK=1;DATA=1;//send 1 to P1 then read P1
if(CLK==1&&DATA==0)
{
return; //pc is sending data to mcu, go to
receiving function
}
INHIBIT=0; //enable standard keyboard
}
5 結(jié)論
PS/2接口協(xié)議是現(xiàn)在大多數(shù)鍵盤、鼠標(biāo)與PC機(jī)通訊的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。其中鼠標(biāo)對(duì)PC機(jī)的通訊更為簡(jiǎn)單,只是傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)容不一樣而已。充分理解PS/2接口協(xié)議,可以幫助設(shè)計(jì)者自主開發(fā)一些工控機(jī)上的專用鍵盤等外設(shè),并能夠按照用戶的要求開發(fā)出專用的多功能鍵盤。該工控機(jī)的雙鍵盤設(shè)計(jì)目前已被某工控公司所采納,并已作為組件加入到產(chǎn)品當(dāng)中。





