基于單片機的共享控制器的設(shè)計與實現(xiàn)?

而這一問題可以通過外設(shè)共享來解決，使用外設(shè)共享控制器，可實現(xiàn)雙主機或者多主機之間顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)的動態(tài)切換，從而實現(xiàn)有限資源的合理利用。

1 設(shè)計原理

1．1 外設(shè)共享控制器的功能介紹

按下外設(shè)共享控制器的主機1按鍵，外設(shè)顯示器和鍵盤、鼠標(biāo)連接到主機1，同時主機1按鍵指示燈亮；按下主機2按鍵，外設(shè)顯示器和鍵盤、鼠標(biāo)連接到主機2，同時主機2按鍵指示燈亮。外設(shè)共享控制器具有自動掃描功能，能夠監(jiān)測計算機的運行。主機1先啟動，則外設(shè)顯示器和鍵盤、鼠標(biāo)連接到主機1，同時主機1按鍵指示燈亮；主機2先啟動，則外設(shè)顯示器和鍵盤、鼠標(biāo)連接到主機2，同時主機2按鍵指示燈亮。另外，也可通過鍵盤上設(shè)定的熱鍵(連續(xù)按兩次Ctrl鍵)來控制鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器信號的切換。

1．2 PS／2、VGA接口介紹

外設(shè)共享控制器涉及的外設(shè)是鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器，接口類型分別是PS／2口、PS／2口和VGA口。PS／2鍵盤和鼠標(biāo)履行一種雙向步串行協(xié)議。也就是說，每次數(shù)據(jù)線上發(fā)送一位數(shù)據(jù)并且每在時鐘線上發(fā)一個脈沖就被讀入。鍵盤／鼠標(biāo)可以發(fā)送數(shù)據(jù)到主機，而主機也可以發(fā)送數(shù)據(jù)到設(shè)備，但主機總是在總線上有優(yōu)先權(quán)，它可以在任何時候抑制來自于鍵盤／鼠標(biāo)的通訊，只要把時鐘拉低即可。從鍵盤／鼠標(biāo)發(fā)送到主機的數(shù)據(jù)在時鐘的下降沿(CLK由高到低的時候)被讀??；從主機發(fā)送到鍵盤／鼠標(biāo)的數(shù)據(jù)在上升沿(當(dāng)時鐘從低變到高的時候)被讀取。不管通訊的方向怎樣，鍵盤／鼠標(biāo)總是產(chǎn)生時鐘信號。一個PS／2設(shè)備的工作頻率推薦值為15kHz左右，這意味著時鐘應(yīng)該是高40μs低40μs。所有的數(shù)據(jù)位安排在一個字節(jié)中，每個字節(jié)為一幀，包含11～12個位。這些位為1個起始位0、8個數(shù)據(jù)位、1個校驗位、1個停止位和1個應(yīng)答位。常用的六芯插座布局及其定義見圖1。

VGA接口是一種COMS／TTL接口，15芯插座布局及其定義見圖2和表1。VGA信號本身不需要初始化，可直接進(jìn)行切換。

1．3 外設(shè)共享控制器的設(shè)計原理

外設(shè)共享控制器的原理見圖3，設(shè)計采用ATMEL公司的AT89S8252單片機，它擁有8k flash存儲區(qū)、256×8位RAM。AT89S8252自帶EEPRO-M，且其P0、P1、P2、P3均可作為I／O口使用。在本設(shè)計中，鍵盤鼠標(biāo)等PS／2口的切換主要是通過雙刀雙擲繼電器實現(xiàn)，顯示的R、G、B信號主要通過AD8183芯片完成信號切換，H、V信號通過54LS157芯片完成信號切換。為保證顯示信號切換的一致性，通過一個雙刀雙擲繼電器對AD8183和54LS157進(jìn)行統(tǒng)一控制。本文為兩臺計算機設(shè)計一套鍵盤鼠標(biāo)共享電路，計算機數(shù)量多時，情形類似。

2 設(shè)計買現(xiàn)

外設(shè)共享控制器需要解決計算機啟動對外設(shè)(PS／2、VGA)初始化，并在計算機啟動完成后，控制信號的動態(tài)切換。共分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。