### 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。
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