基于89C52的计算机专用键盘设计

　　0 引言

　　AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能，片内含8 k可反复檫写的单片机，具有外围硬件电路简单，体积小，可靠性高，选用其完成键盘的监控任务，在实际应用中，有时侯可能不小心按下键盘的按键，改变了设备或仪器的参数和状态，使系统运行不正常。为计算机安全和防止误触发，需要将键盘锁定，还要对某些键采取屏蔽措施，但是PC标准键盘不能满足这些要求。本文介绍一种用89C52设计实现的可锁定加密PC/AT键盘。另外，本键盘固定于主机操控台，因此，又具有一定的抗振性和密封性。

　　1 键盘功能及工作原理

　　PC键盘功能主要有按键识别、去抖、重键处理、发送扫描码、自动重发、接收键盘命令、处理命令等。键盘有编码键盘和非编码键盘。编码键盘程序设计简单，但硬件电路复杂，价格较高;非编码键盘用软件来实现识别键、编码转换、去抖等功能，硬件电路简单，价格便宜。本键盘采用非编码键盘，14行×8列的二维矩阵行列结构，采用行扫描法识别按下的按键。

　　2 PS/2协议

　　PS/2协议是外设与主机之间通信的一种同步双向串行协议。在该协议中主机拥有较高的优先级，在一定条件下可以终止外设正在进行的发送过程。PS/2协议采用的传送数据帧的格式为：1位起始位(0)、8位数据位、1位奇偶校验位、1位停止位(1)。数据发送时低位在前，高位在后。外设每收到主机发来的1帧数据，都要紧随该帧的停止位发送一个握手位.ACK(0)应答主机。然后，外设还要发1帧应答数据(0xF0)，表示外设已经完整地接收到了主机的命令;而主机则不需发送握手位，也不需要发送应答帧。

　　2.1 键盘到PC键盘接口的通信

　　当时钟线和数据线均为高电平时，允许键盘发送数据。系统将接收数据;当时钟线被拉为低电平时，表明系统禁止数据传输。图1给出了发送时序，包含1个低电平触发的起始位、8位数据位、1个奇校验位和1个高电平的结束位。

　　2.1.1 PC系统到键盘的通信协议

　　若时钟线出现高电平，数据线出现低电平，表明系统请求发送，键盘准备产生同步时钟脉冲串，并接收数据。包含了1个低电平触发的起始位、8位数据位、1个奇校验位、1个应答位、1个高电平的结束位。

　　2.1.2 键盘命令及执行过程

　　(1)FFH：复位键盘。系统通过此软件复位命令使键盘进入程序复位和内部自测试，称为基本保证测试(BAT)。复位键盘的过程如下：

　　①键盘收到FFH后立即回送ACK(FAH)作答;

　　②键盘接口收到ACK后，将键盘时钟和数据线置为高电平;

　　③键盘检测到此状态后开始BAT操作;