FPGA实现PS/2鼠标接口设计与协议解析

"用FPGA实现PS/2鼠标接口，通过FPGA控制PS/2鼠标，实现图形化用户界面，降低成本并提高可靠性。设计中使用了Altera公司的Cyclone II系列EP2C5T144C8 FPGA芯片。PS/2接口有5脚DIN和6脚MINI-DIN两种类型，接口协议为双向同步串行，主机通过控制时钟线来主导通信。在传输过程中，主机可以通过拉低时钟线抑制鼠标的数据发送。PS/2鼠标有四种工作模式，包括Reset模式和Stream模式。" 本文详细介绍了如何使用FPGA实现PS/2鼠标接口。FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，适用于数字电路设计，可以提供电路原理图、硬件描述语言和状态机等多种输入方式。在本设计中，选择Altera公司的Cyclone II系列EP2C5T144C8 FPGA，因其体积小、可靠性高的特点，适用于构建低成本、高效的图形化用户界面解决方案。 PS/2接口是鼠标和键盘常用的接口，其物理特性包括5针DIN和6针MINI-DIN两种连接器形式，其中5V电源由主机提供，地线则与主机电源地相连。接口协议是双向同步串行，数据传输依赖于鼠标产生的时钟信号。主机通过控制时钟线来控制通信，例如，拉低时钟线100μS以上可以阻止鼠标发送数据，而鼠标在检测到特定时序后会在10mS内响应并产生时钟信号。 PS/2鼠标的工作模式包括Reset模式和Stream模式等四种，其中Stream模式是鼠标的默认工作状态，允许连续的数据流传输。数据包格式遵循特定的协议，包含了鼠标的运动和按键状态信息。例如，鼠标左键按下时，十字形鼠标图象的中间方块会改变颜色，右键按下则箭头颜色变化，这是通过解析接收到的数据包并处理相应的事件来实现的。 本设计通过FPGA实现了对PS/2鼠标接口的高效控制，为嵌入式系统提供了更友好的人机交互方式，同时也展示了FPGA在定制化电子设计中的强大能力。通过理解PS/2接口的物理特性和通信协议，开发者可以有效地集成鼠标功能到各种系统中，提升用户体验。