3.2. Скан-коды

Скан-коды передаются от клавиатуры в компьютер по фактам нажатия и отпускания клавиш. При нажатии клавиши передается ее скан-код – номер, идентифицирующий ее расположение на клавиатуре. При отпускании клавиши клавиатура XT передает ее скан-код, увеличенный на 80h, а клавиатура AT передает 2 байта: в первом содержится префикс FO, во втором – скан-код. Прием байта от клавиатуры вызывает аппаратное прерывание IRQ1 (вектор 09h). Расширенная клавиатура позволяет выбирать один из трех наборов скан-кодов, по умолчанию устанавливается Set#l, совместимый с XT и АТ-84. Интерпретацией скан-кода, который считывается из порта 060h системной платы, занимается программа основного процессора.

Коды нажатия и отпуска клавиш

При кодировании клавиш используется код нажатия клавиши – обычный скан-код и скан-код отпускания клавиши, для этого добавляется перед передачей самого кода код F0, то есть для передачи кода клавиши G, в текстовый процессор передаются коды:

нажатия Shift (12h);

нажатия G (34h);

отпуска G (F0h,34h);

отпуска Shift key (F0h,12h).

Итого: 12h, 34h, F0h, 34h, F0h, 12h.

3.3. Интерфейс клавиатуры

Для подключения клавиатуры к компьютеру предназначен последовательный интерфейс, состоящий из двух обязательных сигналов KB-Data и KB-Clock. Необязательный сигнал KB-Reset сбрасывает клавиатуру низким уровнем сигнала. Интерфейс на системной плате XT реализован аппаратной логикой – регистром сдвига, параллельный выход которого подключается ко входам порта А системного интерфейса 8255. По приему байта от клавиатуры логика вырабатывает запрос аппаратного прерывания IRQ2, обработчик которого может прочитать принятый байт из порта 60h. С помощью бит 7 и 6 порта 61h возможна программная блокировка и сброс клавиатуры соответственно. Сброс клавиатуры XT осуществляется принудительным обнулением линии KB-Clock.

Интерфейс клавиатуры AT построен на микроконтроллере i8042, обеспечивающем в отличие от XT двунаправленный интерфейс с клавиатурой. Передача информации к клавиатуре используется для управления индикаторами ее состояния и программирования параметров (автоповтор, набор скан-кодов).

Хотя электрический интерфейс клавиатур XT и AT совпадает (за исключением возможности двунаправленного обмена в AT), логические форматы посылок существенно отличаются друг от друга. Процедура самотестирования POST способна производить диагностику клавиатуры, причем подключение клавиатуры неподходящего типа или неподключенную клавиатуру она воспримет как ошибку. Если проверка клавиатуры разрешена в BIOS Setup, то при наличии этой ошибки процедура POST будет сколь угодно долго дожидаться получения кода нажатия клавиши F1. Вид разъемов клавиатур (со стороны задней панели) и назначение контактов приведены на рис. 20.

Конструктивно возможны два варианта разъема – обычная 5-контактная розетка DIN (аналогичная применяемой в бытовой радиоаппаратуре) или малогабаритная розетка mini-DIN, пришедшая от компьютеров семейства PS/2. На этот же разъем через плавкий предохранитель поступает и напряжение питания клавиатуры +5 В. Электрически и логически интерфейс клавиатуры PS/2 повторяет интерфейс клавиатуры AT, поэтому для согласования типа разъема применяют специальные переходники. Предпочтительнее использовать переходники, выполненные в виде мягкого кабеля с разъемами. Монолитный переходник, особенно с АТ-клавиатуры на PS/2-разъем системной платы, хуже тем, что малейшее движение кабеля вызывает большой момент силы, выламывающей переходник из маленького гнезда PS/2 .

Кабель может быть проверен очень быстро с помощью омметра. Для этого следует вынуть разъем клавиатуры из компьютера, затем разобрать клавиатуру и, отключив внутри кабель, проверить каждый проводник.

а

б

КВ-Clocr

КВ-Reset #

+5V

КВ-Data

GND

КВ-Clocr

GND

КВ-Data

MS-Data

+5V

MS-Clocr

Рис. 20. Разъемы подключения клавиатур:а – XT, AT; б – PS/2 (вид со стороны контактов); 1-6 – номера контактов

Питание от разъема клавиатуры часто используется такими устройствами, как внешние накопители или адаптеры локальных сетей, подключаемыми к параллельному порту. Плавкий предохранитель, установленный на системной плате, может и не выдерживать броска тока, потребляемого этими внешними устройствами. При этом, естественно, откажется работать и клавиатура – ее индикаторы и не мигнут при включении, как это происходит при ее инициализации. Находится эта неисправность при наличии тестера (и знания возможной причины) достаточно легко.

Для проверки интерфейса клавиатуры следует замерить напряжение между четвертым выводом и всеми остальными: оно должно лежать в пределах 2 – 5,5 В постоянного напряжения. Если на каком-то выводе напряжение отличается, значит, скорее всего, «виновата» материнская плата. Если же напряжения лежат в указанных пределах, а клавиатура не работает, следует сначала проверить кабель, а уже затем клавиатуру.

В настоящее время все более широко для подключения клавиатуры используется USB-порт. Он обладает большей пропускной способностью, чем порты старых типов.