### PS/2鼠标协议详解
#### 一、概述
PS/2鼠标接口是现代个人计算机中常见的输入设备接口之一，其名称来源于IBM在1980年代末推出的“Personal System/2”系列计算机。尽管近年来USB接口逐渐成为主流，但PS/2接口仍然保持着向后兼容性，并被广泛支持。
本篇文章将详细介绍PS/2鼠标的各个方面，包括物理接口、电气接口、低级别通信协议、操作模式、命令集以及扩展功能等。所有关于鼠标编码器的代码示例均采用Microchip的PIC微控制器汇编语言编写，而与辅助设备控制器（键盘控制器）相关的代码则采用x86汇编语言编写。
#### 二、PS/2鼠标接口简介
PS/2接口最初是为了替代早期的Apple Desktop Bus (ADB)、RS-232串行端口和总线鼠标接口而设计的。这些早期接口现在已经过时，并且不再被现代计算机所支持。PS/2接口虽然在技术上不如USB先进，但由于其良好的向后兼容性和成本效益，仍然在许多场合下得到应用。
#### 三、PS/2鼠标通信协议
##### 1. 物理接口
PS/2鼠标的物理接口采用六针连接器，其中四个引脚用于数据传输和电源供应：
- **Clock Line (CLK)**：时钟线，用于同步数据传输。
- **Data Line (DAT)**：数据线，用于双向数据传输。
- **+5V**：为鼠标提供5伏特的电源。
- **Ground (GND)**：接地线。
##### 2. 电气特性
- **电压范围**：通常情况下，PS/2接口提供的电源电压为+5V，电流限制为50mA，以保护鼠标不被过载损坏。
- **信号传输**：数据传输采用曼彻斯特编码方式，确保数据在传输过程中不会丢失或发生错误。
- **传输速率**：标准PS/2鼠标的传输速率为100Kbps，但在某些情况下可以提升到400Kbps甚至更高。
##### 3. 数据格式
- **起始位**：每个数据包以一个起始位（0）开始。
- **数据位**：紧接着的是7个数据位。
- **奇偶校验位**：第8位用于奇偶校验。
- **停止位**：最后是一个停止位（1），表示数据包结束。
##### 4. 操作模式
PS/2鼠标支持多种操作模式，包括：
- **基本模式**：最简单的模式，仅提供鼠标移动数据。
- **绝对位置模式**：除了移动数据外，还提供鼠标当前的绝对位置信息。
- **相对位置模式**：与绝对位置模式类似，但只提供相对于前一位置的变化量。
#### 四、命令集
PS/2鼠标通过特定的命令集实现与计算机的交互。这些命令可以设置报告率、分辨率、重置鼠标状态等。例如：
- **Set Sample Rate**：设置采样频率。
- **Set Resolution**：设置分辨率。
- **Get Device ID**：获取设备ID。
- **Reset Mouse**：重置鼠标至初始状态。
#### 五、扩展功能
PS/2鼠标可以通过软件升级或硬件扩展实现额外的功能，如滚轮支持、多按钮控制等。
#### 六、PS/2与USB对比
尽管PS/2接口在过去很长一段时间内被广泛应用，但USB接口凭借其更高的传输速度、更简单的连接方式和更强的扩展能力逐渐占据了主导地位。下表简要比较了这两种接口的特点：
| 特性 | PS/2接口 | USB接口 |
|------------|----------------------------------|----------------------------------|
| 传输速度 | 最高400Kbps | 最高480Mbps |
| 连接方式 | 专用接口，需要单独的数据线和电源 | 通用接口，一条数据线即可供电和通信 |
| 扩展能力 | 有限 | 支持热插拔，易于扩展 |
#### 七、结论
尽管USB接口已成为主流，但PS/2接口依然因其低成本和向后兼容性而在某些场景中发挥着作用。对于那些不需要高级功能的用户来说，PS/2鼠标依然是一个不错的选择。然而，随着技术的发展和USB接口的普及，PS/2接口终将逐渐退出历史舞台。
