Интерфейс PS/2 в схемах на микроконтроллере

March 7, 2014 by admin Комментировать »

Через рассматриваемый интерфейс к компьютеру присоединяется клавиатура и манипулятор «мышь». Протокол передачи данных последовательный. Вместе с информационными сигналами по соединительным проводам передаётся также питание +5 В с токовой нагрузкой до 0.1…0.25 А.

Известны две разновидности соединителей интерфейса:

•                 старый вариант для компьютеров АТ или AT/XT с разъёмом «5-pin DIN» (Рис. 4.12, а, б);

•                 новый вариант PS/2 с разъёмом «б-pin mini-DIN» (Рис. 4.12, в, г).

Рис. 4.12. Внешний вид разъёмов: а) розетка АТ в компьютере; б) вилка АТ в соединительном кабеле; в) розетка PS/2 в компьютере; г) вилка PS/2 в соединительном кабеле.

Для справки, слово «pin» в переводе с английского означает «вывод», «D1N» — сокращённое название немецкого института стандартов «Deutsches Institut fuer Norm». Оба варианта соединителей полностью совпадают по электрическим параметрам, количеству и назначению сигналов (Табл. 4.3). Для перехода между ними достаточно изготовить или приобрести кабель с распайкой четырёх проводов по схеме «один к одному»: GND-GND, DATA-DATA, C1K-C1K, 5V-5V.

Таблица 4.3. Раскладка сигналов интерфейса PS/2

5-pin (АТ)

6-pin (PS/2)

Цепь

Расшифровка

Функция

1

5

C1K

C1ock

Синхросигнал

2

|

DATA

Data

Данные

3

2,6

Резерв

4

3

GND

Ground

Общий

5

4

+5V

+5 Volt

Питание +5 B

Частота импульсов C1K находится в диапазоне 10…33 кГц. Для передачи сигнала DATA используется формат, похожий на применяемый в СОМ-порту: один старт-бит, 8 бит данных, бит проверки на чётность и стоп-бит. Итого 11 бит.

Строго говоря, цепи DATA и C1K двунаправленные, т.е. компьютер и клавиатура периодически обмениваются информацией согласно программному протоколу. Однако, если клавиатура подключается к MK напрямую, без компьютера, то для упрощения можно использовать однонаправленные сигналы DATA и C1K по аналогии с «древними» клавиатурами от IBM PCfXT. В этом случае упрощается программная часть, а клавиатура выступает в качестве интеллектуального датчика, но только без обратной связи. Клавиатура генерирует сигналы DATA и C1K, не принимая никаких команд извне.

На Рис. 4.13, a…r показаны схемы подключения компьютерных клавиатур к MK. Подобная схемотехника применяется и для работы с компьютерными «мышами», но протокол общения и алгоритм обработки сигналов будет иной. Интересно заметить, что «мышь» первоначально называлась «поточечно-координатным указующим устройством» — сразу и не выговоришь!

Рис. 4.13. Схемы подключения компьютерных клавиатур к MK:

а) однонаправленный интерфейс подключения клавиатуры к MK. Резисторы R2, R3 нагрузочные. Клавиатура получает питание +5 В через фильтр R1, C1. Кроме того, резистор R1 ограничивает аварийный ток в цепи «+5V» при случайном коротком замыкании на общий провод;

б) «клавиатурный жучок», прослушивающий и запоминающий сигналы, поступающие от реально работающей клавиатуры. Питание +5 В для MK подаётся из компьютера через цепь «+5V». Конденсаторы C7, С2фильтруют помехи;

в) двунаправленная связь клавиатуры с MK позволяет программно активизировать дополнительные режимы, например, ввод параметров автоповтора клавиш, выбор таблицы скан-кодов, управление клавиатурными светодиодами, запуск диагностического теста. Питание +5 В на клавиатуру подаётся от MK через фильтр R3, C1. Ток потребления современных клавиатур составляет около 20 мА (у прежних моделей было до 100…250 мА).

г) сопряжение компьютерной клавиатуры с MK при разных напряжениях питания: на клавиатуру подаётся +5 В, а на MK +3.3 В.

Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).

Оставить комментарий

Устройство витков выходе генератора импульсов микросхемы мощности нагрузки напряжение напряжения питания приемника пример провода работы радоэлектроника сигнал сигнала сигналов сопротивление схема теория транзистора транзисторов управления усиления усилитель усилителя устройства частоты