Keyboard Controller 简介
主板的键盘有一块专用的接口芯片,一般是采用一块单片微处理器8042(现在大多已集成在南桥或SIO里)。它控制整个键盘的工作,包括加电自检、键盘扫描码的缓冲以及与主板的通讯。
INT 09H是H/W中断,对应IRQ1,INT 16H是一个S/W中断。当键盘的一个键被按下时,键盘接口芯片根据被按下的位置,INT 09H负责把键值转换成INT16H认识的值,返回给INT 16H。
INT 16H再把该值根据OS所选定的不同语系键盘而转换成相应的二进制字符传给OS或应用程序。当用户敲击键盘速度过快,使主CPU来不及处理时,则先将所键入的内容送往住存储器的键盘缓冲区,等CPU能处理时,便从缓冲区中取出,送入CPU进行分析和执行。
一般在PC机的内存中安排了大约20个字符的键盘缓冲区。
8042分输入缓冲和输出缓冲,它的数据传输在I/O口60H和64H进行。
基本上,I/O 64H是命令和状态口,I/O 60H是数据口,它们同时可做读写动作,在读和写时有着不同的意义。
I/O 64H的bit 0、1置位分别代表输出/输入缓冲满。如果发现输入缓冲满(即判断出I/O 64H[1]=1),要从I/O 60H将数据读完。BIOS在自检时如果确定输入/输出缓冲都没有问题,会发“AAH”给I/O 64H,让它自测试。等到输入缓冲空(说明上一个命令已执行完),输出缓冲满(KB控制器对自测试命令有反应),再读I/O 60H是否为“55H”(IBM PC/AT规范)。如果是,则表示KB没有问题,若等不到输出缓冲满,说明有问题。
在写命令之前,必须对I/O 64H口送一个60H的值,并等到输入缓冲空,再操作I/O 60H。同样,在读状态之前,也必须对I/O 64H口送一个20H的值,并等到输出缓冲满(表示有状态输出),再操作I/O 60H。这时,我们可以把64H看作索引口,而60H看作数据口。
键盘接口芯片除了接受来自键盘的信息外,还要负责A20地址线的切换,因为当CPU从实模式切换到保护模式时便是通过A20地址线的切换完成的。平常A20为“0”时,CPU工作于DOS的实模式;当A20切换为“1”时,便可进入保护模式。但由于键盘接口芯片切换A20地址线的速度不够快,目前多由主板上的芯片组以模拟方式取代,这样也就省去了一块键盘接口芯片。
Overview
键盘是计算机系统的重要输入设备,所有的IBM PC及其兼容机都有一个键盘。所以键盘驱动是一个面向IBM PC机OS的必不可少的部分。
当IBM从1981年开始,每次推出其新的PC机架构,同时也推出其新的键盘设计——最早的“IBM PC”,到稍后的“IBM XT”,所使用的键盘被称作"XT Keyboard",现在这种键盘已经完全过时,我们现在写键盘驱动程序时可以完全不用考虑它。随后1984年IBM推出了“IBM AT”,它所使用的键盘被称作“AT Keyboard”;1987年IBM推出的“IBM PS/2”使用的键盘被称作“PS/2 Keyboard”。“AT Keyboard”和“PS/2 Keyboard”大同小异,被称作IBM兼容键盘,所有的现代IBM PC/兼容机都支持他,它的接口相对简单,是本部分内容的重点。而当今最新的PC上都支持USB接口的键盘,但他的接口相对复杂的多,并且也不向后兼容,所以本部分内容不涉及它。
History
IBM从1981年发布它的第一款个人计算机“IBM PC”以来,它所使用的键盘也在不断的更新。如下表所示:
| 机型 | IBM PC/XT |IBM AT | IBM PS/2 |
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