一种实用的电脑接口判断方法

严成武

摘 要：本文介绍了一种实用的利用单片机来实现U+P鼠标接口判断的方法。首先分析电脑的USB接口和PS/2接口在电气上的区别，并根据这种区别，给出利用单片机判断这两种接口的方案。

关键词：单片机;PS/2接口;USB接口;接口判断

U+P鼠标如图1，可直接用在USB接口;经过图2的转接头（USB转PS/2），也可以用在PS/2接口上。它能自动识别是插在了USB接口还是PS/2接口，如果是插到了USB接口，则进行USB初始化，然后按照USB协议与电脑通信;如果是插到了PS/2接口，则进行PS/2初始化，然后按照PS/2协议与电脑通信。本文将重点讨论：电脑的USB接口与PS/2接口的硬件特性，以及利用单片机判断的方法。

1、电脑USB接口与PS/2接口的硬件特性。

1.1、USB接口硬件特性。

电脑USB接口与外设的连接有4根线，分别为VCC，D-， D+，GND。其中VCC为电源正极（+5V），GND为电源负极，D-，D+为信号线。在电脑内部，D-、D+各有一个15K的下拉电阻。当没有接外设时，因15K下拉电阻的存在，D-、D+均为低电平。

根据USB协议，只要外设的电路不改变D-、D+的低电平状态，则电脑会一直保持这种状态，即：D-、D+保持低电平。

2，PS/2接口硬件特性。

电脑PS/2接口与外设的连接有6根线，但只用了4根线，分别为VCC，数据（DATA）， 时钟（CLK），GND。其中VCC为电源正极（+5V），GND为电源负极，DATA为数据线，CLK为时钟线。在电脑内部，DATA、CLK各有一个约5K的上拉电阻。当没有接外设时，在正常状态下，因5K上拉电阻的存在，DATA、CLK均为高电平。如果键盘PS/2接口有通信时，电脑会在鼠标PS/2接口的CLK线上输出一个低电平，但DATA仍保持高电平。如果电脑在禁止PS/2接口时，也会在CLK上一直输出低电平，禁止通信。

根据PS/2协议，只要外设的电路不改变DATA、CLK的电平状态，则电脑会一直保持它原来的状态，即：CLK正常为高电平，另一个PS/2接口有通信或禁止接口时，为低电平;DATA一直保持高电平。

2、两种接口的连接关系。

当U+P鼠标通过转接头接到PS/2接口上时，U+P鼠标的四根线可定义为：VCC，D-/DATA，D+/CLK，GND。

3、接口判断方法。

根据两个接口以上的硬件特性，在鼠標上电时，通过判断D-/DATA，D+/CLK的电平，即可判断出是哪个接口。在D-/DATA、D+/CLK上接500K的上拉电阻是为了防止接触不良时，D-/DATA、D+/CLK不会处在悬空状态。

如果接到了USB接口，虽然D+、D-有500K的上拉电阻，但电脑内部有15K的下拉电阻，D+、D-还是低电平。

如果接到了PS/2接口，DATA上都是上拉电阻，而且根据PS/2协议，电脑不会主动输出低电平，所以肯定为高电平;CLK上也都是上拉电阻，正常也为高电平，只是在另一个PS/2接口有通信或禁止接口时，为低电平。

具体电路如图3，判断步骤如下：

①当接口判断电路接到电脑的USB接口（或PS/2接口）时，51单片机从VCC，GND上得电，上电复位后，延时500MS，等待接口接触良好。

②读D-/DATA（P0.0）、D+/CLK（P0.1）的状态。

③如果P0.0、P0.1均为低电平，则初步认为是USB接口;每隔1MS读一次P0.0、P0.1，如连续20次均保持这种状态，则确认为USB接口。否则重新回到2。

④如果P0.0为高电平，不管P0.1为高电平还是低电平，都认为是PS/2接口;每隔1MS读一次P0.0、P0.1，如连续20次均保持这种状态，则确认为PS/2接口。否则重新回到2。

4、结束语

这种方法经过上万次的测试，均能正确判断接口;2007年用在了公司的U+P鼠标产品上，并批量生产，直到现在，客户没有这方面的投诉。

参考文献：

[1]《单片机原理与应用技术》，付晓光编著，清华大学出版社，2008年修订。

[2]《单片微型计算机》，徐惠民，安德宁编著，北京邮电学院出版社。