一种支持特殊功能键的ps/2和usb双接口键盘的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及计算机外部设备领域，具体地说是一种支持特殊功能键的PS/2和 USB双接口键盘。
【背景技术】
[0002] PS/2是一种双向同步串行协议，即每次数据线上发送一位数据并且每在时钟线上 发一个脉冲就被读入。PS/2键盘可W发送数据到主机，主机也可W发送数据到PS/2设备，但 主机在总线上有优先权。PS/2接口主要由数据信号、时钟信号、电源和电源地组成。主机可 W在任何时候，通过把时钟拉低抑制来自于键盘的通讯。
[0003] USB为一种串口总线标准，采用差分信号传输数据，可W增强抗干扰能力，被广泛 地应用于计算机系统外围设备中。USB2.0和USBl. 1接口主要由电源、电源地、差分信号正端 和差分信号负端组成，USB 3.0向下兼容并增加了两对差分信号和隔离地。USB设备依其用 途可W归类成19类，不同的USB类别有着不同的设备描述符表，用W说明设备的用途，USB键 盘属于类型03。
[0004] Silicon Labs公司推出的C8051F340单片机集成了一个USB功能控制器，其符合 USB2.0规范，支持8个端点、化B USB缓存和自带收发器，并有丰富的GPIO口资源，可用于连 接标准矩阵键盘接口和模拟PS2接口。多媒体键盘共包含S种按键，普通按键、系统特殊功 能键和用户特殊功能键，方便了用户的操作过程。本专利利用C8051F340自带的USB控制器 和通过GPIO模拟PS/2接口，实现PS/2和USB双接口多媒体键盘，用户可W根据主机接口使用 不同的键盘接口。其具有PS/2和USB接口自适应能力、简单易用和集成多媒体功能键等优 点。
【发明内容】
[0005] 本实用新型的目的就是要解决上述问题，提供一种支持特殊功能键的PS/2和USB 双接口键盘。
[0006] 本实用新型所采取的技术方案是：
[0007] -种支持特殊功能键的PS/2和USB双接口键盘，包括PS/2和USB接口检测电路，5V 转3.3V的电平转换电路，C2接口的调试接口电路，键盘指示灯驱动电路，键盘矩阵接口电 路，各电路均连接在控制器上;PS/2和USB接口检测电路，采用PS/2和USB接口的电源信号作 为判断依据，通过GPIO进行检测;5V转3.3V的电平转换电路，主要为单片机GPIO引脚电平和 PS/2主机接口电平之间的转换;C2接口的调试接口电路，为单片机控制程序的下载电路;键 盘采用行列式矩阵键盘，直接通过键盘矩阵接口电路连接到通用I/O 口上;控制器实时采集 键盘数据，根据接口类型将键盘数据通过相应的PS/2或USB接口发送到主机。
[000引控制器为C8051F340控制器。
[0009] C8051F340固件程序功能主要分PS/2和USB接口检测，USB和PS/2接口的初始化、矩 阵行列式键盘的扫描处理和对多媒体键的处理过程。PS/2和USB接口检测是在接口上电后 等待忍片稳定后，通过GPIO电平判断接口类型。USB和PS/2接口的初始化，根据接口类型执 行相应的接口初始化程序。当为USB接口时，USB初始化主要为USB设备枚举过程，主要包括 获取设备的各类描述符表。多媒体功能键的描述，主要通过键盘的报告描述符表来实现。当 为PS/2接口时，PS/2接口的初始化主要包括GPIO模拟PS/2接口和PS/2接口与主机的初始化 过程。矩阵行列式键盘的扫描主要通过定时器中断进行实时扫描，多媒体键主要通过组合 键实现，如化+Fl实现睡眠等。当扫描到相应组合键后将要求的多媒体键键值传输给主机， 实现多媒体键功能。
[0010] 本实用新型利用C8051F340实现了支持特殊功能键的PS/2和USB双接口键盘，采用 单忍片设计，具有电路简单、成本低和双接口等优点，可作为通用计算机外围设备使用，具 有广发的应用前景。
【附图说明】
[0011] 附图1是PS/2和USB双接口键盘硬件框图；
[0012] 附图2是本实用新型的固件程序流程图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本实用新型作W下详细说明。
[0014] 本实用新型主要包括PS/2和USB双接口键盘的硬件电路设计和固件程序设计。
[0015] 硬件电路采用C8051F340作为主控忍片，主要包含W下几个部分:PS/2和USB接口 检测电路，5V转3.3V的电平转换电路，C2接口的调试接口电路，键盘指示灯驱动电路，键盘 矩阵接口电路。所需外围器件较少、实现简单，实现框图如图IdPS/2和USB接口检测电路，采 用PS/2和USB接口的电源信号作为判断依据，通过GPIO进行检测；5V转3.3V的电平转换电 路，主要为单片机GPIO引脚电平和PS/2主机接口电平之间的转换;C2接口的调试接口电路， 为单片机控制程序的下载电路;键盘采用行列式矩阵键盘，直接通过键盘矩阵接口电路连 接到通用I/O 口上。C8051F340控制器实时采集键盘数据，根据接口类型将键盘数据通过相 应的PS/2或USB接口发送到主机。
[0016] C8051F340固件程序功能主要分PS/2和USB接口检测，USB和PS/2接口的初始化、矩 阵行列式键盘的扫描处理和对多媒体键的处理过程。PS/2和USB接口检测是在接口上电后 等待忍片稳定后，通过GPIO电平判断接口类型。USB和PS/2接口的初始化，根据接口类型执 行相应的接口初始化程序。当为USB接口时，USB初始化主要为USB设备枚举过程，主要包括 获取设备的各类描述符表。多媒体功能键的描述，主要通过键盘的报告描述符表来实现。表 1为用户特殊功能键报告描述符示例。报告定义字头为03,报告长度为8,不同的键值，是通 过字节从低到高的8位顺序置1来表示的，例如按键PLAY/PAUSE送入的键值应为0x03 OxOl， 按键抬起发送的键值为0x03 OxOO。当为PS/2接口时，PS/2接口的初始化主要包括GPIO模拟 PS/2接口和PS/2接口与主机的初始化过程。矩阵行列式键盘的扫描主要通过定时器中断进 行实时扫描，多媒体键主要通过组合键实现，如化+Fl实现睡眠等。当扫描到相应组合键后 将要求的多媒体键键值传输给主机，实现多媒体键功能。
[001引表1
[0019]除说明书所述的技术特征外，均为本专业人员的已知技术。
【主权项】
1. 一种支持特殊功能键的PS/2和USB双接口键盘，其特征在于，包括PS/2和USB接口检 测电路，5V转3.3V的电平转换电路，C2接口的调试接口电路，键盘指示灯驱动电路，键盘矩 阵接口电路，各电路均连接在控制器上;PS/2和USB接口检测电路，采用PS/2和USB接口的电 源信号作为判断依据，通过GPIO进行检测;5V转3.3V的电平转换电路，主要为单片机GPIO引 脚电平和PS/2主机接口电平之间的转换;C2接口的调试接口电路，为单片机控制程序的下 载电路;键盘采用行列式矩阵键盘，直接通过键盘矩阵接口电路连接到通用I/O 口上;控制 器实时采集键盘数据，根据接口类型将键盘数据通过相应的PS/2或USB接口发送到主机。2. 根据权利要求1所述的双接口键盘，其特征在于，控制器为C8051F340控制器。
【专利摘要】本实用新型提供一种支持特殊功能键的PS/2和USB双接口键盘，涉及计算机外部设备领域，其结构包括PS/2和USB接口检测电路，5V转3.3V的电平转换电路，C2接口的调试接口电路，键盘指示灯驱动电路，键盘矩阵接口电路，各电路均连接在控制器上。本实用新型电路简单、成本低和双接口等优点，可作为通用计算机外围设备使用。
【IPC分类】G06F3/02
【公开号】CN205193738
【申请号】CN201520959010
【发明人】吴登勇, 张久明, 翟乐
【申请人】山东超越数控电子有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月27日