PS/2键盘控制-AVR单片机开发实例

PS/2键盘接口如图11-23所示。其最早出现在IBM的PS/2机子上，因而得此名称。这是一种鼠标和键盘的专用接口，是一种6针的圆形接口，但键盘只使用其中的4针传输数据和供电，其余2个为空脚，如图11-24所示。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电平，之后自动上浮到高电平。

图11-23 PS/2键盘接口外形图

图11-24 单片机与PS/2键盘接口的连接

键盘和鼠标都可以使用PS/2接口，但是按照PC99颜色规范，鼠标通常占用浅绿色接口，键盘占用紫色接口。虽然从上面的针脚定义看来二者的工作原理相同，但这两个接口还是不能混插，这是由它们在电脑内部不同的信号定义所决定的。

PS/2通信协议是一种双向同步串行通信协议。通信的两端通过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信时，只需要把Clock（时钟脚）拉到低电平。如果是PC和PS/2键盘间的通信，则PC必须做主机，也就是说，PC可以抑制PS/2键盘发送数据，而PS/2键盘则不会抑制PC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，具体含义如表11-2所列。

表11-2 数据帧格式说明

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。

ATmega16单片机与PS/2键盘接口的连接电路如图11-24所示，根据PS/2键盘接口引脚的定义和表11-2中关于数据帧格式的说明，可以编程实现单片机对键盘中的按键进行识别，并且可以在液晶显示器上显示出来。

程序详解如下所示。

●目的：PS2键盘。(www.xing528.com)

●功能：PS2键盘液晶显示。

●时钟频率：内部1MHz。

●编译环境：ICC-AVR6.31。

●使用硬件：外接标准键盘和1602液晶屏。

●结果：液晶显示按下的字母和数字（可用Shift，其他功能键不能使用，需要自行添加）。

●操作要求：调节液晶对比度至正常显示。

程序中包含了键盘键值的处理头文件“scancodes.h”、液晶显示处理的头文件“LCD1602.h”和程序中必需的一些关于ATmega16单片机引脚定义的头文件＜iom16v.h＞和＜macros.h＞。其中“scancodes.h”和“LCD1602.h”在本书光盘中“AVR配套程序/第11章/PS2例程”内可以找到。