PS2键盘与单片机通信

1、PS/2键盘与单片机通信1、 实验目的：掌握PS/2键盘与单片机通信的原理，并能加以应用。2、 实验仪器：单片机最小实验系统AT89S52，PS/2键盘3、 实验原理： PS2接口通信协议PS2接口键盘与主机采用双向通信方式，键盘可以向主机发送数据主机也可以发送命令给键盘。主机具有最高优先权。通信协议是标准的串行异步通信格式，1位起始位，8位数据位(LSB在先)，1位奇校验位P，1位停止位，若为主机发送状态，则还有一位应答位。数据格式如图2所示。主机同键盘进行通信时，无论发送还是接收数据，都要依赖于键盘发送的时钟脉冲(每次数据传输发送l1个时钟脉冲)，时钟频率为10-167kHz，通过判断时钟

2、脉冲的上升沿和下降沿，逐位发送或读取数据位。当数据线DATA和时钟线CLK同时为高电平时，键盘可以发数据给主机。CLK可用作清除发送线。如果主机将CLK拉为低电平，则禁止键盘发送数据，而是将发送数据放到发送缓存区中，直到CLK变为高电平才开始发送数据。如果主机将DATA拉低，则当键盘检测到这一变化时，接收来自主机的命令。概括如表l所示。当键盘发送数据时，键盘先将DATA 拉低，通知主机准备接收数据。键盘在CLK为高电平时建立数据，主机在CLK为低电平时读取数据。发送数据的时钟信号由键盘产生。时序如图3所示。图4给出了键盘接受一个字节的时序。为了避免在同一时刻发送数据，应将CLK拉低大约100

3、uS以上， 以禁止键盘发送数据。然后主机将数据线DATA拉低，发送起始位，并释放CLK(高电平)，由键盘接管CLK，以产生时钟信号。主机在此同步时钟信号下发送数据。键盘接收数据是从检测到DATA变低开始，然后在CLK为高电平时读取数据，这与键盘发送数据时的情形相反。当主机发送完校验位后，释放数据线DATA(停止位)。随后，键盘将DATA置成低电平，作为收到数据的应答信号(ACK)，并产生一个周期的时钟脉冲。如果在第11个脉冲后，主机未释放DATA，键盘将继续发送时钟信号到DATA空闲。4、 软件编程与调试1、接口设计 PS/2键盘 单片机 Data T1(P35) CLk INT1(P33)

4、LCD液晶 单片机 Data Bus P0 RS P23 RW P25 E P272、 流程简图开 始 初 始 化开 中 断BF = = 1 捕获键值， 判断后进 行相应操作 操作完毕，关中断液晶显示返 回3、 源程序#include<reg52.h>#include"lcd12864.c"/包含128X64驱动程序#include<intrins.h>sbit Key_Data =P35;/定义Keyboard数据端口引脚sbit Key_CLK=P33;/中断端口，时钟线static unsigned char KeyV=0X00; /键值sta

5、tic unsigned char BF = 0; /标识是否有字符被收到static unsigned char IntNum = 0; /中断次数计数bit dx=0; /大小写标志 dx=1时大写状态/*/void Keyboard_out(void) interrupt 2/键盘中断处理 键值存储在 KeyV 中if (IntNum>0) && (IntNum <9)KeyV = KeyV >> 1; /因键盘数据是低>>高，结合上一句所以右移一位if (Key_Data=1) /当键盘数据线为1时(执行if语句里面的代码)，当键盘数

6、据线为0时（不执行if语句里面的代码），直接执行KeyV>>1KeyV = KeyV | 0x80; /当键盘数据线为1时,存储一位高电平1IntNum+; /中断次数加一(中断一次接收一位数据)if (IntNum > 10) /中断11次后数据发送完毕 IntNum = 0; /当中断11次后表示一帧数据收完，清变量准备下一次接收BF = 1; /标识有字符输入完了EA = 0; /关中断等显示完后再开中void Decode() /键值处理 unsigned char TempCyc; signed char k; TempCyc=KeyV; if(BF=1)/接收完一

7、个有效数据时 BF=0; /准备下一次接收 switch ( TempCyc ) /键值与显示字符的对应关系 /键值/ /对应字符/case 0x8A: k=0; break; /0case 0x2C: k=1; break; /1case 0x3C: k=2; break; /2case 0x4C: k=3; break; /3case 0x4A: k=4; break; /4case 0x5C: k=5; break; /5case 0x6C: k=6; break; /6case 0x7A: k=7; break; /7case 0x7C: k=8; break; /8case 0x8C

8、: k=9; break; /9 case 0x38: k=17; break; /acase 0x64: k=18; break; /bcase 0x42: k=19; break; /ccase 0x46: k=20; break; /dcase 0x48: k=21; break; /ecase 0x56: k=22; break; /fcase 0x68: k=23; break; /gcase 0x66: k=24; break; /hcase 0x86: k=25; break; /icase 0x76: k=26; break; /jcase 0x84: k=27; break;

9、 /kcase 0x96: k=28; break; /lcase 0x74: k=29; break; /mcase 0x62: k=30; break; /ncase 0x88: k=31; break; /ocase 0x9A: k=32; break; /p case 0x2A: k=33; break; /qcase 0x5A: k=34; break; /rcase 0x36: k=35; break; /scase 0x58: k=36; break; /tcase 0x78: k=37; break; /ucase 0x54: k=38; break; /vcase 0x3A:

10、 k=39; break; /wcase 0x44: k=40; break; /xcase 0x6A: k=41; break; /ycase 0x34: k=42; break; /zcase 0x98: k=10; break; /;case 0xAA: k=-5; break; /+case 0xF2: k=43; break; /+ case 0x52: k=-16;break; /空格键case 0xB0: k=101;break; /大小写控制键Caps lock if(k=101) dx=!dx;/按下大小写控制键时 大小写标志取反 if(k=-16) /空格键按下时 writ

11、e_data(-16+'0'); if(dx=1) /大写标志 if(k>=0&&k<=9) if(k=0)write_data(k-7+'0');if(k=1)write_data(k-16+'0');if(k=2)write_data(k+14+'0');if(k>=3&&k<=5)write_data(k-16+'0');if(k=6)write_data(k+40+'0');if(k=7)write_data(k-17+'0&#

12、39;);if(k=8)write_data(k-14+'0');if(k=9)write_data(k-17+'0');else write_data(k+'0'); else/小写标志 if(k>16 && k<=42)write_data(k+32)+'0'); if(k>=0 && k<=9) write_data(k+'0'); if(k=10)write_data(k+1)+'0');if(k=-5)write_data(k+18)

13、+'0'); EA=1; / write_data(0x01);void delay(int x) /延时程序int i,j;for(i=0;i<600;i+)for(j=0;j<x;j+); void main() lcd_init(); /初始化液晶驱动硬件 /wlcome() ;/调用开机画面和欢迎界面子程序 IT1 = 1; /设外部中断1为下降沿触发EA = 1; /开总中断EX1=1; /开中断 1while(1) Decode();delay(10);4、 程序调试与结果测试软件：KeilC51 Uvision3结果：按下PS/2键盘0-9、A-Z键都

14、会在液晶上显示相应的键，如 果按下CapsLock键再按0-9，A-Z， 则显示相应按键的上标，或是大小写切换。5、 问题与讨论 1、PS/2协议是什么？ 2、PS/2与单片机通信的原理如何？ 附录1：lcd12864.c #include<reg52.h>#include "LCD12864.h"#include <intrins.h>#ifndef UCHAR #define uchar unsigned char#ifndef UINT #define uint unsigned int/*初始化*/void lcd_init() writeC

15、md(0x30); delayMs(10); writeCmd(0x0c); delayMs(10); writeCmd(0x01); delayMs(10);void delayUs() /延时约2us _nop_();_nop_();void delayMs(uint a) /延时 a * 1ms uint i, j; for(i = a; i > 0; i-) for(j = 100; j > 0; j-);bit checkBusy() /检测LCD是否处于忙状态, 若忙返回1, 空闲返回0 bit busy; RS = 0; /请参考数据共享中的手册 RW = 1; E

16、= 1; delayUs(); busy = (bit)(LCD_DATA&0x80); E = 0; return busy;void wait() /等待LCD到空闲 while(checkBusy();void writeCmd(uchar cmd)/写命令 wait(); RS = 0; RW = 0; E = 0; delayUs(); LCD_DATA = cmd; delayUs(); E = 1; delayUs(); E = 0;void writeData(uchar dat) /写数据 wait(); RS = 1; RW = 0; E = 0; delayUs(); LCD_DATA = dat; delayUs(); E = 1; delayUs(); E = 0;void write_data(unsigned char lcddata) writeCmd(0x80); writeData(lcddata);附录2：lcd12864.h #ifndef _LCD12864_H_#define _LCD12864_H_#ifndef UCHAR #define uchar unsigned char#ifndef UINT #define uint