Специализированные интерфейсы периферийных устройств

Глава 8
Специализированные интерфейсы периферийных устройств
В этой главе описываются интерфейсы периферийных устройств, от самых не¬обходимых (клавиатура, дисплей, мышь, принтер) до мультимедийных (видео-и аудиоустройства) и развлекательных (джойстик и его «родственники»).
8.1. Интерфейс клавиатуры
Традиционная клавиатура PC представляет собой унифицированное устройство ввода со стандартным разъемом и последовательным интерфейсом связи с систем¬ной платой. В настоящее время используются так называемые расширенные (enhanced) клавиатуры ATилн PS/2, имеющие более 100 клавиш. Они вытеснили первые 84-клавишные клавиатуры AT и тем более клавиатуры XT. По электри¬ческому интерфейсу клавиатуры XT и AT совпадают, за исключением того, что двунаправленный интерфейс позволяет клавиатуре AT принимать команды от системной платы. Однако по логическому интерфейсу они несовместимы (клави¬атура AT иногда имеет переключатель режима XT/AT). Клавиатура PS/2 отли¬чается от AT только исполнением разъема, при необходимости можно использо¬вать переходник.
Клавиатуры имеют внутренний микроконтроллер, способный определить факты нажатия и отпускания клавиш, при этом можно нажимать очередную клавишу, даже удерживая несколько ранее нажатых. При нажатии клавиши клавиатура передает идентифицирующий ее скан-код. При удержании клавиши в нажатом положении через некоторое время клавиатура начинает автоповтор передачи скан-кода нажатия этой клавиши. Задержка автоповтора (typematic delay) и скорость автоповтора (typematic rate) для клавиатур AT программируются. Расширенная клавиатура позволяет выбирать 1 из 3 наборов скан-кодов.
С распространением шины USB появились клавиатуры и с этим интерфейсом; они имеют и встроенный хаб, например для подключения мыши USB. Клавиатура USB питается от шины. Для клавиатуры USB требуется специальная поддержка со стороны BIOS; она имеется в современных системных платах.

8.1. Интерфейс клавиатуры.
311
8.1.1. Интерфейс клавиатуры AT и PS/2
Для подключения клавиатуры предназначен последовательный синхронный дву¬направленный интерфейс, состоящий из двух обязательных сигналов KB-Data и KB-Clock. Обе линии на системной плате подтягиваются резисторами к шине +5 В. На обеих сторонах интерфейса выходные сигналы низкого уровня формируются выходами элементов с открытым коллектором (стоком), а состояние линий мо¬жет быть прочитано через входные линии контроллеров. Вид разъемов (со сторо¬ны задней панели) и назначение контактов приведены на рис. 8.1. Конструктивно возможны два варианта разъема — обычная 5-контактная розетка DIN (клавиату¬ра AT) или малогабаритная розетка mini-DIN (PS/2).