PS2接口协议及代码分析
一.电气特性1
DATA
Key Data
2
n/c
Not connected
3
GND
Gnd
4
VCC
Power , +5 VDC
5
CLK
Clock
6
n/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。
ＰＳ／２设备从ＰＣ机接收一个字节
由于ＰＳ／２设备能提供串行同步时钟，因此，如果ＰＣ机发送数据，则ＰＣ机要先把时钟线和数据线置为请求发送的状态。ＰＣ机通过下拉时钟线大于１００μｓ来抑制通讯，并且通过下拉数据线发出请求发送数据的信号，然后释放时钟。当ＰＳ／２设备检测到需要接收的数据时，它会产生时钟信号并记录下面８个数据位和一个停止位。主机此时在时钟线变为低时准备数据到数据线，并在时钟上升沿锁存数据。而ＰＳ／２设备则要配合ＰＣ机才能读到准确的数据。具体连接步骤如下：
（１）等待时钟线为高电平。
（２）判断数据线是否为低，为高则错误退出，否则继续执行。
（３）读地址线上的数据内容，共８个ｂｉｔ，每读完一个位，都应检测时钟线是否被ＰＣ机拉低，如果被拉低则要中止接收。
（４）读地址线上的校验位内容，１个ｂｉｔ。
（５）读停止位。
（６）如果数据线上为０（即还是低电平），ＰＳ／２设备继续产生时钟，直到接收到１且产生出错信号为止（因为停止位是１，如果ＰＳ／２设备没有读到停止位，则表明此次传输出错）。
（７ 输出应答位。
（８） 检测奇偶校验位，如果校验失败，则产生错误信号以表明此次传输出现错误。
（９）延时４５ μｓ，以便ＰＣ机进行下一次传输。
读数据线的步骤如下：
（１）延时２０μｓ；
（２）把时钟线拉低
（３）延时４０μｓ
（４）释放时钟线
（５）延时２０μｓ
（６）读数据线。
下面的步骤可用于发出应答位；
（１）延时１５μｓ； （２）把数据线拉低；（３）延时５μｓ；（４）把时钟线拉低；(５）延时４０μｓ；(６）释放时钟线；（７）延时５μｓ；
（８）释放数据线。
四.键盘返回值介绍:
键盘的处理器如果发现有键被按下或释放将发送扫描码的信息包到计算机。扫描码有两种不同的类型：通码和断码。当一个键被按下就发送通码，当一个键被释放就发送断码。每个按键被分配了唯一的通码和断码。这样主机通过查找唯一的扫描码就可以测定是哪个按键。每个键一整套的通断码组成了扫描码集。有三套标准的扫描码集：分别是第一套，第二套和第三套。所有现代的键盘默认使用第二套扫描码。
虽然多数第二套通码都只有一个字节宽，但也有少数扩展按键的通码是两字节或四字节宽。这类的通码第一个字节总是为E0。
正如键按下通码就被发往计算机一样，只要键一释放断码就会被发送。每个键都有它自己唯一的通码和断码。幸运的是你不用总是通过查表来找出按键的断码。在通码和断码之间存在着必然的联系。多数第二套断码有两字节长。它们的第一个字节是F0 ，第二个字节是这个键的通码。扩展按键的断码通常有三个字节，它们前两个字节是E0h,F0h ，最后一个字节是这个按键通码的最后一个字节。下面列出了几个按键的第二套通码和断码：
No.
KEY
通码(第二套)
断码(第二套)
1
"A"
1C
F0 1C
2
"5"
2E
F0 2E
3
"F10"
09
F0 09
4
Right Arrow
E0 74
E0 F0 74
5
Right "Ctrl"
E0 14
E0 F0 14
一个键盘发送值的例子:
通码和断码是以什么样的序列发送到你的计算机从而使得字符G 出现在你的字处理软件里的呢？因为这是一个大写字母，需要发生这样的事件次序：按下Shift 键-按下G键-释放G 键-释放Shift 键。与这些时间相关的扫描码如下：Shift 键的通码12h，G 键的通码34h ，G 键的断码F0h 34h ，Shift 键的断码F0h 12h 。因此发送到你的计算机的数据应该是：
12h 34h F0h 34h F0h 12h
五:第二套扫描码:
101 102 和104 键的键盘:
KEY
通码
断码
KEY
通码
断码
KEY
通码
断码
A
1C
F0 1C
9
46
F0 46
[
54
F0 54
B
32
F0 32
`
0E
F0 0E
INSERT
E0 70
E0 F0 70
C
21
F0 21
-
4E
F0 4E
HOME
E0 6C
E0 F0 6C
D
23
F0 23
=
55
F0 55
PG UP
E0 7D
E0 F0 7D
E
24
F0 24
\
5D
F0 5D
DELETE
E0 71
E0 F0 71
F
2B
F0 2B
BKSP
66
F0 66
END
E0 69
E0 F0 69
G
34
F0 34
SPACE
29
F0 29
PG DN
E0 7A
E0 F0 7A
H
33
F0 33
TAB
0D
F0 0D
U ARROW
E0 75
E0 F0 75
I
43
F0 43
CAPS
58
F0 58
L ARROW
E0 6B
E0 F0 6B
J
3B
F0 3B
L SHFT
12
F0 12
D ARROW
E0 72
E0 F0 72
K
42
F0 42
L CTRL
14
F0 14
R ARROW
E0 74
E0 F0 74
L
4B
F0 4B
L GUI
E0 1F
E0 F0 1F
NUM
77
F0 77
M
3A
F0 3A
L ALT
11
F0 11
KP /
E0 4A
E0 F0 4A
N
31
F0 31
R SHFT
59
F0 59
KP *
7C
F0 7C
O
44
F0 44
R CTRL
E0 14
E0 F0 14
KP -
7B
F0 7B
P
4D
F0 4D
R GUI
E0 27
E0 F0 27
KP +
79
F0 79
Q
15
F0 15
R ALT
E0 11
E0 F0 11
KP EN
E0 5A
E0 F0 5A
R
2D
F0 2D
APPS
E0 2F
E0 F0 2F
KP
71
F0 71
S
1B
F0 1B
ENTER
5A
F0 5A
KP 0
70
F0 70
T
2C
F0 2C
ESC
76
F0 76
KP 1
69
F0 69
U
3C
F0 3C
F1
05
F0 05
KP 2
72
F0 72
V
2A
F0 2A
F2
06
F0 06
KP 3
7A
F0 7A
W
1D
F0 1D
F3
04
F0 04
KP 4
6B
F0 6B
X
22
F0 22
F4
0C
F0 0C
KP 5
73
F0 73
Y
35
F0 35
F5
03
F0 03
KP 6
74
F0 74
Z
1A
F0 1A
F6
0B
F0 0B
KP 7
6C
F0 6C
0
45
F0 45
F7
83
F0 83
KP 8
75
F0 75
1
16
F0 16
F8
0A
F0 0A
KP 9
7D
F0 7D
2
1E
F0 1E
F9
01
F0 01
]
58
F0 58
3
26
F0 26
F10
09
F0 09
;
4C
F0 4C
4
25
F0 25
F11
78
F0 78
'
52
F0 52
5
2E
F0 2E
F12
07
F0 07
,
41
F0 41
6
36
F0 36
PRNT
SCRN
E0 12
E0 7C
E0 F0
7C E0
F0 12
.
49
F0 49
7
3D
F0 3D
SCROLL
7E
F0,7E
/
4A
F0 4A
8
3E
F0 3E
PAUSE
E1 14 77
E1 F0 14
F0 77
-NONE-
ACPI 扫描码:
KEY
通码
断码
Power
E0, 37
E0, F0, 37
Sleep
E0, 3F
E0, F0, 3F
Wake
E0, 5E
E0, F0, 5E
Windows 多媒体扫描码:
KEY
通码
断码
Next Track
E0, 4D
E0, F0, 4D
Previous Track
E0, 15
E0, F0, 15
Stop
E0, 3B
E0, F0, 3B
Play/Pause
E0, 34
E0, F0, 34
Mute
E0, 23
E0, F0, 23
Volume Up
E0, 32
E0, F0, 32
Volume Down
E0, 21
E0, F0, 21
Media Select
E0, 50
E0, F0, 50
E0, 48
E0, F0, 48
Calculator
E0, 2B
E0, F0, 2b
My Computer
E0, 40
E0, F0, 40
WWW Search
E0, 10
E0, F0, 10
WWW Home
E0, 3A
E0, F0, 3a
WWW Back
E0, 38
E0, F0, 38
WWW Forward
E0, 30
E0, F0, 20
WWW Stop
E0, 28
E0, F0, 28
WWW Refresh
E0, 20
E0, F0, 20
WWW Favorites
E0, 18
E0, F0, 18
简单实例代码如下：
#include<REG52.h>
sbit LS138A=P2^2;
sbit LS138B=P2^3;
sbit LS138C=P2^4;
sbit BEEP = P1^5;
sbit Key_Data = P1^6 ; //定义键盘引脚
sbit Key_CLK = P3^2; //使用外部中断
void Decode(unsigned char ScanCode); //解码子程序
void delay(unsigned int i); //函数声名
void display();
void beep();
// 此表为 LED 的字模 // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b c d E - L P U Hidden _
(20)
unsigned char code Disp_Tab[] = { ~0xC0,~0xF9,~0xA4,~0xB0,~0x99,~0x92,~0x82,~0xF8,~0x80,~0x90,~0x88,~0x83,~0xC6,~0xA1,~0x86,~0xbf,~0xc7,~0x8c,~0xc1, ~0xff, ~0xf7 };
bit BF;
unsigned char KeyV;
unsigned char LedNumVal ;
int KEY_val,IntNum;
void main()
{
IT1 = 0; //设外部中断1为低电平触发
EA = 1; //外部中断开
EX0 = 1; //开中断
while(1)
{
if
(BF)
{
if (KeyV != 240) beep();
Decode(KeyV);
//解码
}
else
EA
= 1; //开中断
display();
}
}
void Keyboard_out(void) interrupt 0
{
if ((IntNum > 0) && (IntNum < 9))
{
KeyV = KeyV >> 1; //因键盘数据是低>>高，结合上一句所以右移一位
if (Key_Data)
KeyV
= KeyV | 0x80; //当键盘数据线为1时到最高位
}
IntNum++;
while (!Key_CLK); //等待PS/2CLK拉高
if (IntNum > 10)
{
IntNum
= 0; //当中断11次后表示一帧数据收完，清变量准备下一次接收
BF
= 1; //标识有字符输入完了
EA
= 0; //关中断等显示完后再开中断
}
}
void Decode(unsigned char ScanCode) //注意:如SHIFT+G为12H 34H F0H 34H F0H 12H，也就是说shift的通码+G的通码+shift的断码+G的断码
{
switch
(ScanCode)
{
case
0x70 : //
当收到0xF0，Key_UP置1表示断码开始
KEY_val
= 0;
break;
case
0x69 :
KEY_val
= 1;
break;
case
0x72 :
KEY_val
= 2;
break;
case
0x7A :
KEY_val
= 3;
break;
case
0x6B :
KEY_val
= 4;
break;
case
0x73 :
KEY_val
= 5;
break;
case
0x74 :
KEY_val
= 6;
break;
case
0x6c :
KEY_val
= 7;
break;
case
0x75 :
KEY_val
= 8;
break;
case
0x7d :
KEY_val
= 9;
break;
case
0x71 :
//
dot = 0X7F;
break;
}
BF = 0; //标识字符处理完了
}
void display( )
{
unsigned
char i;
unsigned
int LedOut;
LedNumVal
= KEY_val ;
LedOut=Disp_Tab;
LedOut=Disp_Tab;
LedOut=Disp_Tab;
LedOut=Disp_Tab;
LedOut=Disp_Tab; //千位
LedOut=Disp_Tab; //百位带小数点
LedOut=Disp_Tab; //十位
LedOut=Disp_Tab; //个位
for(
i=0; i<8; i++)
{ P0
= LedOut;
switch(i)
{
case
0:LS138A=0; LS138B=0; LS138C=0; break;
case
1:LS138A=1; LS138B=0; LS138C=0; break;
case
2:LS138A=0; LS138B=1; LS138C=0; break;
case
3:LS138A=1; LS138B=1; LS138C=0; break;
case
4:LS138A=0; LS138B=0; LS138C=1; break;
case
5:LS138A=1; LS138B=0; LS138C=1; break;
case
6:LS138A=0; LS138B=1; LS138C=1; break;
case
7:LS138A=1; LS138B=1; LS138C=1; break;
}
delay(50);
}
}
void delay(unsigned int i)
{
char
j;
for(i;
i > 0; i--)
for(j
= 200; j > 0; j--);
}
void beep()
{
unsigned
char i;
for
(i=0;i<255;i++)
{
delay(5);
BEEP=!BEEP; //BEEP取反
}
BEEP=1; //关闭蜂鸣器
}
---------------------
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