PS/2键盘鼠标接口详解

"本文主要介绍了PS/2键盘和鼠标的硬件原理及软件操作协议，包括接口规范、物理电气特性及通信协议。" PS/2键盘和鼠标是个人计算机早期广泛使用的输入设备接口，由IBM公司开发。尽管随着时间的推移，它们已被USB接口所取代，但在某些旧系统或特殊应用中，PS/2接口仍然被采用。 1. PS/2设备接口 PS/2接口是一种6针微型DIN连接器，用于连接鼠标和键盘到计算机主板。这种接口标准提供了一个低带宽、低功耗的通信通道，能够处理基本的鼠标和键盘输入。 2. 物理和电气接口 物理接口是指连接器的形状和尺寸，而电气接口则涉及信号的电压水平、极性和时序。PS/2接口使用串行通信，通常采用5伏特逻辑电平，数据传输速率相对较低，例如，键盘通常为125Hz，鼠标可能稍高。 3. 协议详解 PS/2设备与主机之间的通信遵循特定的协议。每次通信通常由主机发起，设备响应。协议包括命令和数据包的格式，以及错误处理机制。例如，键盘可能会响应来自主机的扫描码，而鼠标则会发送位置、按键状态和滚轮信息。 4. PS/2键盘协议 PS/2键盘协议规定了键盘如何向主机报告按键按下和释放，以及特殊功能键的使用。键盘通常会发送一个扫描码，代表按下的键，当键被释放时，会发送另一个扫描码表示释放。此外，还可以处理诸如 Caps Lock、Num Lock 和 Scroll Lock 的状态改变。 5. PS/2鼠标协议 鼠标协议则更复杂一些，因为它需要报告二维移动和滚动，以及按钮状态。鼠标通过发送数据包来报告这些变化，每个数据包包含鼠标移动的X和Y轴增量，按钮状态，以及可能的滚动信息。 6. 软件操作 在操作系统层面上，驱动程序负责处理PS/2设备的低级通信。这些驱动程序解析来自设备的数据，将其转换为操作系统可以理解的事件，并进一步传递给应用程序。在BIOS级别，也有对PS/2设备的基本支持，允许用户在启动时进行基本的输入操作。 7. 兼容性和扩展 PS/2接口设计时考虑了兼容性，使得不同制造商的设备都能工作。然而，由于接口限制，PS/2不支持热插拔，即不能在电脑运行时插入或移除设备。此外，PS/2接口无法提供足够的带宽来支持现代高速外设，这也是USB接口逐渐取代它的原因。 8. 结论 虽然PS/2接口已逐渐淡出主流，但其基础原理和协议仍然是理解计算机输入设备工作方式的重要部分。对于维修旧设备或开发复古计算项目的人来说，了解PS/2键盘和鼠标的工作原理仍然是必要的。