一種支持特殊功能鍵的ps/2和usb雙接口鍵盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及計(jì)算機(jī)外部設(shè)備領(lǐng)域，具體地說是一種支持特殊功能鍵的PS/2和 USB雙接口鍵盤。
【背景技術(shù)】
[0002] PS/2是一種雙向同步串行協(xié)議，即每次數(shù)據(jù)線上發(fā)送一位數(shù)據(jù)并且每在時(shí)鐘線上 發(fā)一個(gè)脈沖就被讀入。PS/2鍵盤可W發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī)，主機(jī)也可W發(fā)送數(shù)據(jù)到PS/2設(shè)備，但 主機(jī)在總線上有優(yōu)先權(quán)。PS/2接口主要由數(shù)據(jù)信號、時(shí)鐘信號、電源和電源地組成。主機(jī)可 W在任何時(shí)候，通過把時(shí)鐘拉低抑制來自于鍵盤的通訊。
[0003] USB為一種串口總線標(biāo)準(zhǔn)，采用差分信號傳輸數(shù)據(jù)，可W增強(qiáng)抗干擾能力，被廣泛 地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)外圍設(shè)備中。USB2.0和USBl. 1接口主要由電源、電源地、差分信號正端 和差分信號負(fù)端組成，USB 3.0向下兼容并增加了兩對差分信號和隔離地。USB設(shè)備依其用 途可W歸類成19類，不同的USB類別有著不同的設(shè)備描述符表，用W說明設(shè)備的用途，USB鍵 盤屬于類型03。
[0004] Silicon Labs公司推出的C8051F340單片機(jī)集成了一個(gè)USB功能控制器，其符合 USB2.0規(guī)范，支持8個(gè)端點(diǎn)、化B USB緩存和自帶收發(fā)器，并有豐富的GPIO口資源，可用于連 接標(biāo)準(zhǔn)矩陣鍵盤接口和模擬PS2接口。多媒體鍵盤共包含S種按鍵，普通按鍵、系統(tǒng)特殊功 能鍵和用戶特殊功能鍵，方便了用戶的操作過程。本專利利用C8051F340自帶的USB控制器 和通過GPIO模擬PS/2接口，實(shí)現(xiàn)PS/2和USB雙接口多媒體鍵盤，用戶可W根據(jù)主機(jī)接口使用 不同的鍵盤接口。其具有PS/2和USB接口自適應(yīng)能力、簡單易用和集成多媒體功能鍵等優(yōu) 點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的就是要解決上述問題，提供一種支持特殊功能鍵的PS/2和USB 雙接口鍵盤。
[0006] 本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：
[0007] -種支持特殊功能鍵的PS/2和USB雙接口鍵盤，包括PS/2和USB接口檢測電路，5V 轉(zhuǎn)3.3V的電平轉(zhuǎn)換電路，C2接口的調(diào)試接口電路，鍵盤指示燈驅(qū)動電路，鍵盤矩陣接口電 路，各電路均連接在控制器上;PS/2和USB接口檢測電路，采用PS/2和USB接口的電源信號作 為判斷依據(jù)，通過GPIO進(jìn)行檢測;5V轉(zhuǎn)3.3V的電平轉(zhuǎn)換電路，主要為單片機(jī)GPIO引腳電平和 PS/2主機(jī)接口電平之間的轉(zhuǎn)換;C2接口的調(diào)試接口電路，為單片機(jī)控制程序的下載電路;鍵 盤采用行列式矩陣鍵盤，直接通過鍵盤矩陣接口電路連接到通用I/O 口上;控制器實(shí)時(shí)采集 鍵盤數(shù)據(jù)，根據(jù)接口類型將鍵盤數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的PS/2或USB接口發(fā)送到主機(jī)。
[000引控制器為C8051F340控制器。
[0009] C8051F340固件程序功能主要分PS/2和USB接口檢測，USB和PS/2接口的初始化、矩 陣行列式鍵盤的掃描處理和對多媒體鍵的處理過程。PS/2和USB接口檢測是在接口上電后 等待忍片穩(wěn)定后，通過GPIO電平判斷接口類型。USB和PS/2接口的初始化，根據(jù)接口類型執(zhí) 行相應(yīng)的接口初始化程序。當(dāng)為USB接口時(shí)，USB初始化主要為USB設(shè)備枚舉過程，主要包括 獲取設(shè)備的各類描述符表。多媒體功能鍵的描述，主要通過鍵盤的報(bào)告描述符表來實(shí)現(xiàn)。當(dāng) 為PS/2接口時(shí)，PS/2接口的初始化主要包括GPIO模擬PS/2接口和PS/2接口與主機(jī)的初始化 過程。矩陣行列式鍵盤的掃描主要通過定時(shí)器中斷進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，多媒體鍵主要通過組合 鍵實(shí)現(xiàn)，如化+Fl實(shí)現(xiàn)睡眠等。當(dāng)掃描到相應(yīng)組合鍵后將要求的多媒體鍵鍵值傳輸給主機(jī)， 實(shí)現(xiàn)多媒體鍵功能。
[0010] 本實(shí)用新型利用C8051F340實(shí)現(xiàn)了支持特殊功能鍵的PS/2和USB雙接口鍵盤，采用 單忍片設(shè)計(jì)，具有電路簡單、成本低和雙接口等優(yōu)點(diǎn)，可作為通用計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備使用，具 有廣發(fā)的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0011] 附圖1是PS/2和USB雙接口鍵盤硬件框圖；
[0012] 附圖2是本實(shí)用新型的固件程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作W下詳細(xì)說明。
[0014] 本實(shí)用新型主要包括PS/2和USB雙接口鍵盤的硬件電路設(shè)計(jì)和固件程序設(shè)計(jì)。
[0015] 硬件電路采用C8051F340作為主控忍片，主要包含W下幾個(gè)部分:PS/2和USB接口 檢測電路，5V轉(zhuǎn)3.3V的電平轉(zhuǎn)換電路，C2接口的調(diào)試接口電路，鍵盤指示燈驅(qū)動電路，鍵盤 矩陣接口電路。所需外圍器件較少、實(shí)現(xiàn)簡單，實(shí)現(xiàn)框圖如圖IdPS/2和USB接口檢測電路，采 用PS/2和USB接口的電源信號作為判斷依據(jù)，通過GPIO進(jìn)行檢測；5V轉(zhuǎn)3.3V的電平轉(zhuǎn)換電 路，主要為單片機(jī)GPIO引腳電平和PS/2主機(jī)接口電平之間的轉(zhuǎn)換;C2接口的調(diào)試接口電路， 為單片機(jī)控制程序的下載電路;鍵盤采用行列式矩陣鍵盤，直接通過鍵盤矩陣接口電路連 接到通用I/O 口上。C8051F340控制器實(shí)時(shí)采集鍵盤數(shù)據(jù)，根據(jù)接口類型將鍵盤數(shù)據(jù)通過相 應(yīng)的PS/2或USB接口發(fā)送到主機(jī)。
[0016] C8051F340固件程序功能主要分PS/2和USB接口檢測，USB和PS/2接口的初始化、矩 陣行列式鍵盤的掃描處理和對多媒體鍵的處理過程。PS/2和USB接口檢測是在接口上電后 等待忍片穩(wěn)定后，通過GPIO電平判斷接口類型。USB和PS/2接口的初始化，根據(jù)接口類型執(zhí) 行相應(yīng)的接口初始化程序。當(dāng)為USB接口時(shí)，USB初始化主要為USB設(shè)備枚舉過程，主要包括 獲取設(shè)備的各類描述符表。多媒體功能鍵的描述，主要通過鍵盤的報(bào)告描述符表來實(shí)現(xiàn)。表 1為用戶特殊功能鍵報(bào)告描述符示例。報(bào)告定義字頭為03,報(bào)告長度為8,不同的鍵值，是通 過字節(jié)從低到高的8位順序置1來表示的，例如按鍵PLAY/PAUSE送入的鍵值應(yīng)為0x03 OxOl， 按鍵抬起發(fā)送的鍵值為0x03 OxOO。當(dāng)為PS/2接口時(shí)，PS/2接口的初始化主要包括GPIO模擬 PS/2接口和PS/2接口與主機(jī)的初始化過程。矩陣行列式鍵盤的掃描主要通過定時(shí)器中斷進(jìn) 行實(shí)時(shí)掃描，多媒體鍵主要通過組合鍵實(shí)現(xiàn)，如化+Fl實(shí)現(xiàn)睡眠等。當(dāng)掃描到相應(yīng)組合鍵后 將要求的多媒體鍵鍵值傳輸給主機(jī)，實(shí)現(xiàn)多媒體鍵功能。
[001引表1
[0019]除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)人員的已知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種支持特殊功能鍵的PS/2和USB雙接口鍵盤，其特征在于，包括PS/2和USB接口檢 測電路，5V轉(zhuǎn)3.3V的電平轉(zhuǎn)換電路，C2接口的調(diào)試接口電路，鍵盤指示燈驅(qū)動電路，鍵盤矩 陣接口電路，各電路均連接在控制器上;PS/2和USB接口檢測電路，采用PS/2和USB接口的電 源信號作為判斷依據(jù)，通過GPIO進(jìn)行檢測;5V轉(zhuǎn)3.3V的電平轉(zhuǎn)換電路，主要為單片機(jī)GPIO引 腳電平和PS/2主機(jī)接口電平之間的轉(zhuǎn)換;C2接口的調(diào)試接口電路，為單片機(jī)控制程序的下 載電路;鍵盤采用行列式矩陣鍵盤，直接通過鍵盤矩陣接口電路連接到通用I/O 口上;控制 器實(shí)時(shí)采集鍵盤數(shù)據(jù)，根據(jù)接口類型將鍵盤數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的PS/2或USB接口發(fā)送到主機(jī)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙接口鍵盤，其特征在于，控制器為C8051F340控制器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種支持特殊功能鍵的PS/2和USB雙接口鍵盤，涉及計(jì)算機(jī)外部設(shè)備領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)包括PS/2和USB接口檢測電路，5V轉(zhuǎn)3.3V的電平轉(zhuǎn)換電路，C2接口的調(diào)試接口電路，鍵盤指示燈驅(qū)動電路，鍵盤矩陣接口電路，各電路均連接在控制器上。本實(shí)用新型電路簡單、成本低和雙接口等優(yōu)點(diǎn)，可作為通用計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備使用。
【IPC分類】G06F3/02
【公開號】CN205193738
【申請?zhí)枴緾N201520959010
【發(fā)明人】吳登勇, 張久明, 翟樂
【申請人】山東超越數(shù)控電子有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月27日