專利名稱：基于嵌入式處理器的模擬ps/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)設(shè)備的輸入輸出接口，特別一種基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
PS/2設(shè)備接口用于許多現(xiàn)代的鼠標(biāo)和鍵盤，它是由IBM開(kāi)發(fā)并且最初出現(xiàn)在IBM技術(shù)參考手冊(cè)里。圖I示出一種5-PIN PS/2接口的定義，其中I為時(shí)鐘腳，2為數(shù)據(jù)腳，3腳保留，4接5V電源正，5腳接地。在嵌入式處理器領(lǐng)域，要支持該P(yáng)S/2接口要么增加單獨(dú)的控制器驅(qū)動(dòng)，要么采用GPIO (General Purpose Input Output,通用輸入/輸出)來(lái)模擬。對(duì)于前者，芯片成本上會(huì)有一定的增加；而對(duì)于后者，則提高軟件復(fù)雜度，且在一定程度上·降低了系統(tǒng)性能。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，在既不增加芯片成本也不影響系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上，提供一種基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括裝配嵌入式處理器的主機(jī)、帶有PS/2接口的PS/2設(shè)備，嵌入式處理器帶有UART 口，UART 口和PS/2 口電性連接，其中UART 口的發(fā)送腳連接PS/2接口的時(shí)鐘腳；UART 口的接收腳連接PS/2接口的數(shù)據(jù)腳。較優(yōu)地，UART 口的電源腳連接PS/2接口的電源腳。較優(yōu)地，UART 口的接地腳連接PS/2接口的接地腳。較優(yōu)地，PS/2設(shè)備為輸入設(shè)備?？蛇x地，輸入設(shè)備為鍵盤?？蛇x地，輸入設(shè)備為鼠標(biāo)。較優(yōu)地，主機(jī)設(shè)置有UART控制器，用于完成數(shù)據(jù)的采集處理。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)方法，包括主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)主機(jī)嵌入式處理器中UART 口發(fā)送腳采集來(lái)自PS/2設(shè)備中PS/2接口時(shí)鐘腳的時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)通過(guò)UART 口接收腳同步輸出數(shù)據(jù)信號(hào)至PS/2接口數(shù)據(jù)腳；主機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)UART 口接收腳直接輸入來(lái)自PS/2接口數(shù)據(jù)腳的數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)使來(lái)自PS/2接口時(shí)鐘腳的時(shí)鐘信號(hào)無(wú)效。較優(yōu)地，通過(guò)UART控制器完成數(shù)據(jù)采集處理。較優(yōu)地，從UART控制器的FIFO內(nèi)獲取數(shù)據(jù)，以進(jìn)行后續(xù)處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)UART 口與PS/2接口通訊，可以簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)和降低系統(tǒng)運(yùn)行損耗，還可以最大程度保證數(shù)據(jù)采集的正確性。特別地，數(shù)據(jù)采集過(guò)程基本都是UART控制器來(lái)完成，軟件干預(yù)較少；而且由于硬件控制器自身的精密性，不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)采集錯(cuò)誤。因此，采用這種模擬接口，既不會(huì)增加芯片成本，也不會(huì)影響系統(tǒng)性能的要求。
圖I是5-PIN PS/2接口的定義圖；圖2是PS/2接口的信號(hào)時(shí)序圖；圖3是本發(fā)明基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的硬件框圖；圖4是本發(fā)明基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心思想是提出一種新的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)PS/2接口，具體是通過(guò)UART 口與PS/2的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由此保證既不增加芯片成本也不會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能帶來(lái)任何影響。所謂UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用異步接收 / 發(fā)送裝置)，為一種用于控制計(jì)算機(jī)與串行設(shè)備的芯片，提供了 RS-232C數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口 ；同時(shí)，作為接口的一部分，還可將由計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳送過(guò)來(lái)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出的串行數(shù)據(jù)流。參見(jiàn)圖2，表示PS/2接口的信號(hào)時(shí)序圖，分別示出時(shí)鐘信號(hào)CLOCK和數(shù)據(jù)信號(hào)DATA。從該圖可以看出，DATA信號(hào)和UART的發(fā)送接收信號(hào)時(shí)序格式完全一致都有起始位和停止位且起始位為低，停止位為高；都有奇偶校驗(yàn)位，且8位數(shù)據(jù)都是低位在前。因此，采用UART接口的接收腳UART_RX和PS/2接口數(shù)據(jù)腳DATA相連，在HOST接收數(shù)據(jù)時(shí)完全可以通過(guò)UART控制器來(lái)完成數(shù)據(jù)采集；同時(shí)，依照CLOCK信號(hào)同步數(shù)據(jù)后，也可以相應(yīng)進(jìn)行發(fā)送。由于常見(jiàn)的嵌入式處理器都帶有UART 口，由此通過(guò)該UART接口就可以輕松模擬嵌入式處理器的PS/2接口。這既不增加芯片成本，也不會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能帶來(lái)任何影響。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖3，表示本發(fā)明基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)包括裝配嵌入式處理器的主機(jī)HOST、帶有PS/2接口的PS/2設(shè)備，其中嵌入式處理器的UART 口和PS/2 口電性連接，具體是UART 口的發(fā)送腳UART_TX接PS/2接口的時(shí)鐘腳CLOCK ；UART 口的接收腳UART_RX連接PS/2接口的數(shù)據(jù)腳；UART 口的電源腳POWER連接PS/2接口的+5V電源腳；UART 口的接地腳GND連接PS/2接口的接地腳GND。因?yàn)檫B接的PS/2設(shè)備一般都是輸入設(shè)備，如鼠標(biāo)、鍵盤等。也就是說(shuō)HOST主機(jī)通常都是處于數(shù)據(jù)接收狀態(tài)，只在需要對(duì)設(shè)備完成初始化等操作時(shí)才處于發(fā)送狀態(tài)。所以，采用該連接方式可以由UART控制器來(lái)完成數(shù)據(jù)的采集處理，此時(shí)軟件只需要從UART控制器的FIFO內(nèi)獲得數(shù)據(jù)即可，從而極大地簡(jiǎn)化了軟件設(shè)計(jì)和降低系統(tǒng)運(yùn)行損耗。參見(jiàn)圖4，表示本發(fā)明基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)方法的通信流程。首先判斷通信狀態(tài)(步驟S401)，然后作出相應(yīng)方式處理，其中在HOST發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，把UART_TX做為GPIO來(lái)采集CLOCK信號(hào)，同時(shí)通過(guò)UART_RX做為GPIO來(lái)同步輸出DATA信號(hào)(步驟S402);在HOST接收數(shù)據(jù)時(shí)，則直接通過(guò)UART_RX來(lái)輸入DATA信號(hào)，此時(shí)CLOCK信號(hào)無(wú)效(步驟S403)。
較優(yōu)的，通過(guò)UART控制器完成數(shù)據(jù)采集處理，具體是從UART控制器的FIFO (FirstIn First Out，為一種先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)緩存器)內(nèi)獲取數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行后續(xù)的其它處理。如前所述，現(xiàn)有技術(shù)在模擬PS/2接口時(shí)，通常都采用GPIO來(lái)進(jìn)行模擬采集，如果在相對(duì)簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)中尚可，但如果在稍微復(fù)雜的系統(tǒng)中，頻繁的PS/2通信則會(huì)極大的降低系統(tǒng)性能，并且還容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)采集錯(cuò)誤。與之不同，本發(fā)明通過(guò)UART 口模擬PS/2接口。其主要有益效果是可以簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)和降低系統(tǒng)運(yùn)行損耗，可以最大程度地保證數(shù)據(jù)采集的正確性。這是因?yàn)椴杉^(guò)程基本都是UART控制器來(lái)完成，軟件干預(yù)較少，而且由于硬件控制器自身的精密性，不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)采集錯(cuò)誤。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)PS/2接口的硬件結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn) 方法。應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括裝配嵌入式處理器的主機(jī)、帶有PS/2接口的PS/2設(shè)備，嵌入式處理器帶有UART 口，其特征在于，UART 口和PS/2 口電性連接，其中-MRT 口的發(fā)送腳連接PS/2接口的時(shí)鐘腳；UART 口的接收腳連接PS/2接口的數(shù)據(jù)腳。
2.如權(quán)利要求I所述的基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，UART 口的電源腳連接PS/2接口的電源腳。
3.如權(quán)利要求I所述的基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，UART 口的接地腳連接PS/2接口的接地腳。
4.如權(quán)利要求I所述的基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，PS/2設(shè)備為輸入設(shè)備。
5.如權(quán)利要求4所述的基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，輸入設(shè)備為鍵盤。
6.如權(quán)利要求4所述的基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，輸入設(shè)備為鼠標(biāo)。
7.如權(quán)利要求I 6任一項(xiàng)所述的基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，主機(jī)設(shè)置有UART控制器，用于完成數(shù)據(jù)的采集處理。
8.一種基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括 主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)主機(jī)嵌入式處理器中UART 口發(fā)送腳采集來(lái)自PS/2設(shè)備中PS/2接口時(shí)鐘腳的時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)通過(guò)UART 口接收腳同步輸出數(shù)據(jù)信號(hào)至PS/2接口數(shù)據(jù)腳； 主機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí),通過(guò)UART 口接收腳直接輸入來(lái)自PS/2接口數(shù)據(jù)腳的數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)使來(lái)自PS/2接口時(shí)鐘腳的時(shí)鐘信號(hào)無(wú)效。
9.如權(quán)利要求8所述的基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，通過(guò)UART控制器完成數(shù)據(jù)采集處理。
10.如權(quán)利要求9所述的基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，從UART控制器的FIFO內(nèi)獲取數(shù)據(jù)，以進(jìn)行后續(xù)處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)設(shè)備的輸入輸出接口，具體公開(kāi)一種基于嵌入式處理器的模擬PS/2接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。該系統(tǒng)包括裝配嵌入式處理器的主機(jī)、帶有PS/2接口的PS/2設(shè)備，嵌入式處理器帶有UART口，UART口和PS/2口電性連接，其中UART口的發(fā)送腳連接PS/2接口的時(shí)鐘腳；UART口的接收腳連接PS/2接口的數(shù)據(jù)腳。該方法包括主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)主機(jī)嵌入式處理器中UART口發(fā)送腳采集來(lái)自PS/2設(shè)備中PS/2接口時(shí)鐘腳的時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)通過(guò)UART口接收腳同步輸出數(shù)據(jù)信號(hào)至PS/2接口數(shù)據(jù)腳；主機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)UART口接收腳直接輸入來(lái)自PS/2接口數(shù)據(jù)腳的數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)使來(lái)自PS/2接口時(shí)鐘腳的時(shí)鐘信號(hào)無(wú)效。通過(guò)UART口與PS/2接口通信，嵌入式處理器的模擬PS/2接口，既不增加芯片成本，也不影響系統(tǒng)性能。
文檔編號(hào)G06F3/00GK102955561SQ20111025331
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者徐暢, 胡勝發(fā) 申請(qǐng)人:安凱(廣州)微電子技術(shù)有限公司