MCU到Keyboard的通讯协议
注:MCU到Keyboard的通讯主要用在控制键盘上的LED灯(NumLock,CapsLock和ScrollLock)
1.首先介绍下PS/2接口和发送的帧位:
如图1和图2所示,PS/2的接口定义如下:
图1.PS/2接口定义
图2.PS/2接口母座定义
图3为PS/2串行通讯协议中每帧11位数据的定义,如下图所示:
图3.PS/2每帧11位的串行协议
2.PS/2协议的详细通讯过程
PS/2设备总是产生时钟信号.如果主机要发送数据,它必须首先把时钟和数据线设置为"请求发送"状态.可以通过下拉时钟线至少100微秒来抑制通讯,通过下拉数据线来应用"请求发送",然后释放时钟.设备应该在不超过10毫秒的间隔内就要检查这个状态.当设备检测到这个状态,它将开始产生时钟信号,并且时钟脉冲标记下输入八个数据位和一个停止位.主机仅当时钟线为低的时候改变数据线,而数据在时钟脉冲的上升沿被锁存.这在发生在设备到主机的通讯的过程中正好相反.在停止位发送后不释放数据线,设备将继续产生时钟脉冲直到数据线被释放(然后设备将产生一个错误).
要使得这个过程易于理解,主机必须按下面的步骤发送数据到PS/2设备:
1.把时钟线拉低至少100微秒.
2.把数据线拉低.
3.释放数据线.
4.等待设备把时钟线拉低.
5.设置/复位数据线发送第一个数据位.
6.等待设备把时钟线拉高.
7.等待设备把时钟线拉低.
8.重复5~7步骤,发送剩下的7个数据位和校验位.
9.释放数据线.
10.等待设备把数据线拉低.
11.等待设备把时钟线拉低.
12.等待设备释放数据线和时钟线.
图4.主机到设备的详细通讯过程
3.如下是Debug版的Host to Device的PS/2通讯代码:
其中有很多处return,主要是用于观测返回值,看看通讯出错的地方.另外TIMER_10ms[4]是一个定时器,防止程序死机用的.如果调试成功也可以把这些都去掉.
键盘LED灯无法点亮问题
尽管有了上面的程序但是我之前也未能实现键盘上LED灯的点亮(有些键盘可以,但有些键盘不行),这个问题困扰了我很久,偶然的机会配到一个资深的工程师帮我解决了这个问题,问题如下:
图1为DR100上PS/2接口部分的电路.因为DR100用的是TTL的电平,所以DR100管脚输出的高电平为3.3V.即PS/2 DATA端和PS/2 CLK端的电平都为3.3V.而PS/2 VCC(即C点电位)为5V.通过计算可得A点与B点的电位约为3.41V.但是由于小键盘采用的是CMOS电平,而CMOS的高电平是定义为大于3.5V的电平,所以无法驱动小键盘.
图5.PS/2接口电路
待我把R216和R219的电阻短路后后便可以点亮LED灯了.
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