设计目的：

１．熟悉PS/2协议的原理

２．学习单片机的使用

设计内容：

依照PS/2协议，在51芯片上开发汇编程序，使得按下开发板上的按键时，能够在PC机上输出a、b、c。

实验环境：

开发板、STC12C2052AD芯片、PS/2线、PC机、Keil软件、STC-ISP程序下载器

相关参数：

单片机振荡频率6MHz（具体情况请看此型号单片机用户手册）

指令周期0.5微秒（51型单片机的指令周期是其振荡频率的12分之一）

PS/2连接器引脚定义（见参考文献《PS/2技术参考》）

能够接受的键盘时钟信号频率10-20KHz（最大33KHz，推荐设为15KHz）

 

设计思想：

使用开发板上的按钮产生中断信号，使单片机进入相应的中断处理程序，从而向PC机发送相应的扫描码。PC机主板中有一个解码芯片，此芯片在收到扫描码之后，引发PC机操作系统的中断（I/O的中断），转到操作系统中的中断处理程序，从面在系统中输出相应字符。

原理：

实际的通用键盘上的每一个键都对应一个唯一个扫描码，这些键会在极短的时间内被扫描一遍，以确认它们有没有被按下，如果某个键被按下了，就发送其相应的扫描码。而在开发板上，51芯片有三个按键，对应芯片上的两个中断口和一个定时／计数器输入口。中断接口可以直接使用，当按下键时就触发中断，而定时／计数器需要设置为初始值为FFH，一旦按下键便会溢出而产生中断的计数器。

主机与键盘有四根线相连，时钟信号数、数据线、接地线、电源线。

时钟信号在任何时刻都是由键盘产生的，PC机在时种的下降沿接收数据线上的信号，要是PC机向键盘发送数据，则键盘在时钟的上升沿接收数据线上的数据。虽是由键盘产生时钟信号，但是PC机对总线有着绝对的控制权，只要其将时钟线拉低（高低电平信号有这样的特性：只有一端的信号为低电平，则整条线的信号都为低电平。这就是为什么要向单片机I/O口输出一个信号，要先将外部输入单片机这个I/O口的信号释放（拉高）。否则输出的永远都是低电平），就要以抵制键盘的输出。

总线上有这些几种状态：

１、PC等待键盘输出状态（键盘可以输出状态）：CLK=1,DATA=1;

２、键盘等待PC输出状态（PC可以输出状态）：CLK=1,DATA=0（这个状态之前还有一些状态要生产生的，详情请见参考文献《PS/2技术参考》）

３、正在输出状态：此时的时钟线与数据线上的信号没有定值，依据所要发送的数据不同而不同，CLK=X,DATA=X

键盘从外部存储器中读取相应键位的扫描码，当要改变某个键所要发送的扫描码时，只需改变外部存储器中对应位置的扫描码，这样就可以方便地改变某键所要发送的扫描码。在存放扫描码时，只需将扫描码按顺序存放，如E0,70按存储地址从小到大顺序地排列。因为通码（make code）最多只有两个十六进制数，且如有两个则第一个必是E0H，而断码（break code）最多只有三个，且如果有三个，则第一个必是E0H,如果有二个，则第一个必是F0H。所以，当发送时，如果发现第一个是E0H或F0H的话，则再发送其后的一个扫描码。

注意事项：

１、  发送8个数据位时，是低位先发送（least significant bit first），如果是用高位先发送，主机自然是无法识别会发送的数据，会报警；

２、  如果想要精确计算时间，那么像子程序调用语句会占用两个指令周期也应该考虑到；

３、  连接线应该连在指示灯靠近51芯片的一端，否则无法接收到主机发来的信号；PS/2

４、  汇编程序前的org 语句必须按其指示的地址大小排列，小的在前，大的在后；

 

程序：

; =======================================
; program
; check clk and data before every 8 bit data sending
; a function is created for send all 11bit data
; a function is created for parity calculating
; CAPSLOCK :BIG LETTER P1.3=0,SMALL LETTER P1.3=1  
; =======================================

; =======================================
; VARS USED LOCALY
; R0 IS USED LOCALY AS A COUNTER
; 20H.1 20H.2 20H.3 20H.4 IS USED IN FUNCTION AS TEMP VAR
; R3,R4,R5 USED LOCALLY IN DELAY()

; ===================================
; Define Samples
; ====================================
MCLK EQU P1 .2      ; VALUE OF CLOCK LINE
MDATA EQU P1 .1      ; VALUE OF DATA LINE
SCAN EQU R1         ; VALUE OF THE SCAN CODE
RECV EQU R2         ; VALUE RECEIVED BY KEYBOARD
RECV2 EQU R6     ; THE VALUE RECEIVED SECONDLY
NEXTBIT EQU CY    ; VALUE OF THE BIT WILL SENT NEXT
PARITY EQU 20H .1     ; VALUE OF PARITY
TEMP   EQU 20H .2     ; THIS BIT IS FOR TEMPORITARY USE
TEMP1  EQU 20H .3     ; THIS BIT IS FOR TEMP USE
TEMP8BIT EQU 21H
LOOPCOUNTER EQU 30H  ; COUNTER SPECIAL FOR SENDALLBIT
SCROLLLOCK EQU P1 .5
CAPSLOCK EQU P1 .6
NUMLOCK EQU P1 .7
ERROR_LIGHT EQU P1 .4            ; PARITY ERROR
ERROR_LIGHT_STOPBIT EQU P1 .3    ; STOP BIT RECEIVE ERROR
; ===================================

; ===================================
; ORG
; ===================================
ORG 00H
JMP MAIN

ORG 0003H
LJMP K1DOWN

ORG    000BH
LJMP K3DOWN

ORG 0013H
LJMP K2DOWN

; ============================================================
; MAIN 
; ============================================================
MAIN:

; ==============================
; SET INTERRUPTER AND TIMER
    mov ie , #10000101B  ; 中断使能
    mov ip , #00H  ; 中断优先
    mov tcon , #00000101b  ; 中断为电平触发

; TIME0 AS A BUTTON
    MOV TMOD , #06H
    MOV TH0 , #0FFH
    MOV TL0 , #0FFH
    SETB ET0
    SETB TR0
; ==============================

; ==============================
; SET CLK AND DATA LINE TO NORMAL STATUS
    SETB MCLK
    SETB MDATA
; ==============================

SETB CAPSLOCK  ; CAPSLOCK OFF(1)
    SETB NUMLOCK   ; NUMLOCK OFF(1)
    SETB SCROLLLOCK      ; SCROLLLOCK OFF(1)

CHKSTATUS:
    JNB MCLK , CHKSTATUS     ; IF MCLK==0 THEN GOTO CHKSTATUS
    JB  MDATA , CHKSTATUS       ; IF MDATA==1 THEN GOTO CHKSTAUS
     ; NOW MCLK=1 AND MDATA =0 ,READY TO RECEIVE DATA FROM PC
    LCALL RECV_CHK_SEND    ; RECEIVE DATA FROM PC

LJMP CHKSTATUS      ; WAIT FOR BREAK

; =========