Transcript PS/2接口通信协议解析

PS/2接口通信协议分析
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PS/2 键盘通信原理
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PS/2设备履行一种双向同步串行协议
PS/2键盘的通信可分为：
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键盘——〉主机
主机——〉键盘
主机可以是计算机、实验板等，这里我们特
指FPGA实验板。
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键盘各针的定义
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1、数据输入、输出
2、未定义
3、地
4、电源（+5V）
5、键盘时钟
6、未定义
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PS/2键盘接口协议分析
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每按一个键会产生如下数据
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按下产生一组串行数据；
松开产生两组串行数据
每组串行数据11－12位，从低位开始传输；
每组数据包括
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1位起始位，低电平；
8位数据位（即扫描码），从低位开始传输；
1位奇偶校验位
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如果扫描码中1的个数为奇数，该位取0；
如果扫描码中1的个数为偶数，该位取1。
1位结束位，高电平；
1位回执位（仅用于主机到键盘通信）；
本次实验只用到键盘到主机的通信。
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PS/2键盘接口协议分析 （续）
扫描码
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扫描码分为通码和断码，一般用16进制表示
通码和断码
 当一个键被按下就发送通码(Make)
 当一个键被释放就发送断码(Break)
 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按
下哪个键
扫描码包含在每组串行数据中
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键盘扫描码
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PS/2键盘接口协议分析 （续）
一次按键过程产生的数据分析
 举例：按下和松开一次“A”键时产生的数据，
注意低位在前
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第1组：00011100001（按下，扫描码1C ）
第2组：00000111111（松开前一组,扫描码F0）
第3组：00011100001（松开后一组,扫描码1C ）
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用数字示波器记录
键盘时钟及键盘数
据信号
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松开A键时记录的串行数据波形
键盘时钟
串行数据
低位在前
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PS/2键盘接口程序模块分析
PS/2键盘接口程序分为两个主要模块：
 模块1：键盘数据接收及分析
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滤波：键盘产生的数据具有毛刺，需要滤波
接收数据
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接收11个串行数据，串并转换。
奇偶校验
提取其中8位扫描码
模块2：键盘数据译码及输出
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译码
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对接收来的数据注意区分是通码还是断码
对0到9等数字以及符号键进行译码
输出：将译码得到的字符输出
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PS/2键盘接口程序片段(滤除毛刺)
entity PS2 is
port(
in_data
:in std_logic;
in_clk :in std_logic;
--键盘读入数据
--键盘时钟
………
end PS2;
);
architecture behave of PS2 is
signal ps_data,d
:std_logic;
--滤波后的键盘数据
signal ps_clk,c
:std_logic;
--滤波后的键盘时钟
signal clock
:std_logic;
--5M
begin
PROCESS(clock)
BEGIN
IF clock‘event and clock=’1‘ THEN
--滤除键盘信号中的毛刺
ps_clk<= in_clk;
ps_data<= in_data;
END IF;
END PROCESS;
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思考一下，以上程序为何可滤除信号中毛刺？
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根据PS/2原理，如何设计键盘数据读取、串并转换、扫描码译码等程序？