Klawiatura.pdf

Opis protokolu transmisji klawiatury PC

Materialy pomocnicze dla laboratorium z przedmiotu

„Technika cyfrowa i mikroprocesorowa” III RA

Opracowal:

Dariusz Marchewka

Katedra Automatyki, Akademia Górniczo-Hutnicza

Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

tel. (0-12) 617-20-94

dmar@ia.agh.edu.pl

1. Opis transmisji z klawiatura PC

Klawiatura komputera PC polaczona jest z jednostka centralna za pomoca synchronicznego

interfejsu szeregowego. Rysunek 1 pokazuje opis pinów w standardowych zlaczach DIN

i PS/2, za pomoca których klawiatura podlaczona jest do komputera.

1. CLOCK

2. DATA

3. N/C

4. GND

5. +5V (Vcc)

1. CLOCK

2. GND

3. DATA

4. N/C

5. +5V (Vcc)

6. N/C

Rys.1

Klawiatura w naszym projekcie podlaczona jest bezposrednio do pinów mikrokontrolera.

Linia DATA (czarny przewód) do P1.0 , a linia CLOCK (brazowy przewód) do INT0. Dzieki

temu mozna napisac procedure odczytu danych z klawiatury wykorzystujac przerwanie INT0

mikrokontrolera 8051.

Caly protokól komunikacji z klawiatura jest dosyc rozbudowany, niemniej do naszych celów

skupimy sie na transmisji „od klawiatury”.

2. Transmisja „od klawiatury”

Po nacisnieciu któregokolwiek klawisza na klawiaturze, na linii danych pojawia 8-bitowy kod

klawisza zgodny z Rys.3. Ramka danych pokazana jest na nastepnym rysunku. Jak latwo

zauwazyc protokól jest zblizony do magistrali I2C. Komunikacje inicjalizuje klawiatura.

Najpierw wysylany jest bit startu równy 0, potem 8 bitów danych (poczawszy od

najmlodszego), nastepnie bit parzystosci, nastepnie bit stopu równy 1. Kazdy bit powinien

byc odczytywany podczas opadajacego zbocza sygnalu zegarowego.

Transmisja ma czestotliwosc 20-30 kHz – host (sterownik) moze ja spowolnic przez

przytrzymanie linii zegarowej w stanie niskim.

Rys.2. Transmisja “z klawiatury”

Rozrózniamy dwa sposoby odpowiedzi klawiatury:

- nacisniecie klawisza – na magistrali pojawia sie kod klawisza zgodny z Rys.2

- zwolnienie klawisza – na magistrali pojawia sie najpierw liczba F0H a potem kod

klawisza

Kody klawiatury numerycznej dodatkowo poprzedzone sa liczba E0H . Kody klawiatury

numerycznej przedstawia Rys.4.

Klawiatura PC

Rys.3 . Kody klawiszy

Rys.4. Kody Klawiatury numerycznej

3. Transmisja “do klawiatury”

Rys. 5. Przesylanie danych z Hosta do klawiatury

Transmisja jest inicjalizowana przez Hosta poprzez ustawienie na 0 (stan niski) lini CLOCK.

Aby zabezpieczyc sie przed przeslaniem danych przez klawiature w tym samym czasie, Host

powinien przytrzymac linie CLOCK w stanie niskim przez czas wiekszy niz 60us. Po tym

czasie linia danych (DATA) powinna byc ustawiona na 0 (stan niski). Nastepnie linia

CLOCK powinna zostac ustawiona na 1 (stan wysoki) - klawiatura powinna zaczac

generowac sygnal zegarowy. Po pierwszym opadajacym zboczu Host powinien wyslac na

linie danych pierwszy bit (najmlodszy) – zostanie on odczytany przez klawiature podczas

nastepnego opadajacego zbocza sygnalu zegarowego. Nastepnie na linii danych nalezy

umiescic nastepny bit danych. Operacje ta nalezy powtórzyc dla 8 bitów danych i bitu

Klawiatura PC

parzystosci. Po przeslaniu bitu parzystosci linia DATA ustawiona jest na 1 (stan wysoki) – po

to aby klawiatura mogla potwierdzic otrzymanie danych. Realizowane to jest zaraz w

nastepnym cyklu zegarowym poprzez ustawienie linii danych na 0 przez klawiature przez

okres 1 cyklu (patrz rys.5). Klawiatura bedzie generowala sygnal zegarowy tak dlugo, az linia

danych zostanie ustawiona na 1 (stan wysoki).

4. Opis wybranych polecen wysylanych przez hosta do klawiatury:

Ustawianie stanu diod LED –NumLock, CapsLock, Scroll Lock.

Po przeslaniu EDh klawiatura odpowiada ACK (FAh) i czeka na nastepny

bajt ustawiajacy LEDy. Bit 0 steruje ScrollLock, Bit 1 – NumLock, Bit 2 –

CapsLock. pozostale bity sa ignorowane.

Echo – Po przeslaniu tego polecenia klawiatura odpowiada Echo (EEh)

Ustawienie Scan Code Set. Po przeslaniu F0h klawiatura odpowiada ACK

(FAh) i czeka na nastepny bajt, 01-03 który okresla rodzaj uzywanego

Scan Code. Przeslanie 00h jako drugiego bajtu spowoduje przeslanie

przez klawiature aktualnego ustawienia Scan Code

Ustawienie szybkosci samopowtarzania (Typematic Repeat Rate). Klawiatura

odpowiada ACK (FAh) i czeka na drugi bajt okreslajacy szybkosc

samopowtarzania.

Uaktywnienie Klawiatury – Zeruje bufor wyjsciowy klawiatury, ustawia

skanowanie nacisniecia klawiszy i wysyla ACK (FAh)

Zablokowanie klawiatury – Kasuje klawiature, blokuje skanowanie nacisniecia

klawiszy i zwraca ACK (FAh).

Resend – Klawiatura po otrzymaniu tego rozkazu przesyla jeszcze raz

ostatnio wyslany bajt.

Reset – Reset Klawiatury.

5. Polecenie przesylane z klawiatury do hosta (odpowiedzi)

Acknowledge –potwierdzenie

Power On Self Test Passed (BAT Completed)

Zobacz - Echo (Polecenia Hosta)

Resend – Po otrzymaniu tego polecenia Host powinien powtórzyc ostatni

przeslany bajt.

Blad lub Przepelnienie Bufora

6. Literatura.

1. Elektronika Praktyczna 9/2002

2. Internet – strona www.beyondlogic.org

3. Internet – strona www.epanorama.net

Klawiatura PC

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: