Porta PS/2 - PS/2 port

"Tastiera PS/2" e "mouse PS/2" reindirizzano qui. Per le tastiere normalmente fornite con IBM PS / 2 computer, vedere la tastiera Modello M . Per le periferiche e le conversioni di giochi per la console per videogiochi, vedere PlayStation 2 .

Porta PS/2
Jack per tastiera e mouse PS2.jpg
Le porte di connessione PS/2 codificate a colori (viola per tastiera e verde per mouse)
Tipo Connettore dati per tastiera e mouse del computer
Storia della produzione
progettista IBM
Progettato 1987 ; 34 anni fa ( 1987 )
Sostituito Connettore DIN , connettore DE-9 e Mini-DIN-9 InPort
Sostituito da USB ( classe dispositivo di interfaccia umana USB )
Specifiche generali
Collegabile a caldo No
Esterno sì
Cavo 4 fili più schermo
spilli 6
Connettore Mini-DIN-6
Elettrico
Segnale 5 V CC
massimo voltaggio 5,0 ± 0,5 V
massimo attuale 275 mA
Dati
Segnale dati Dati seriali a 10,0–16,7 kHz con 1 bit di avvio, 8 bit di dati ( primo LSB ), 1 bit di parità (dispari), 1 bit di stop, [1 bit di conferma (se da host a dispositivo)]
Bitrate 7–12  kbit/s
massimo dispositivi 1 o 2
Protocollo Seriale
Pin out
Connettore MiniDIN-6 Pinout.svg
Connettore femmina dalla parte anteriore
Pin 1 +DATI Dati
Pin 2 Non collegato
Perno 3 GND Terreno
Perno 4 Vcc +5 V CC a 275 mA
Pin 5 +CLK Orologio
Perno 6 Non collegato

La porta PS/2 è un connettore mini-DIN a 6 pin utilizzato per collegare tastiere e mouse a un computer compatibile con PC. Il suo nome deriva dalla serie di personal computer IBM Personal System/2 , con cui è stato introdotto nel 1987. Il connettore per mouse PS/2 generalmente sostituiva il vecchio connettore "mouse seriale" RS-232 DE-9 , mentre il connettore PS/2 per mouse connettore della tastiera ha sostituito il più grande connettore DIN a 5 pin/180° utilizzato nel design IBM PC/AT . La porta per tastiera PS/2 è elettricamente e logicamente identica alla porta per tastiera IBM AT, differendo solo per il tipo di connettore elettrico utilizzato. La piattaforma PS/2 ha introdotto una seconda porta con lo stesso design della porta della tastiera da utilizzare per collegare un mouse; quindi le interfacce tastiera e mouse in stile PS/2 sono elettricamente simili e utilizzano lo stesso protocollo di comunicazione. Tuttavia, a differenza del connettore Apple Desktop Bus altrimenti simile utilizzato da Apple, la porta della tastiera e del mouse di un determinato sistema potrebbe non essere intercambiabile poiché i due dispositivi utilizzano diversi set di comandi e i driver del dispositivo generalmente sono codificati per comunicare con ciascun dispositivo al indirizzo della porta che è convenzionalmente assegnato a quel dispositivo. (Ovvero, i driver della tastiera sono scritti per utilizzare la prima porta e i driver del mouse sono scritti per utilizzare la seconda porta.)

Protocollo di comunicazione

Ogni porta implementa un canale seriale sincrono bidirezionale . Il canale è leggermente asimmetrico: favorisce la trasmissione dal dispositivo di input al computer, che è la maggioranza dei casi. L'interfaccia per tastiera IBM AT e PS/2 bidirezionale è uno sviluppo dell'interfaccia per tastiera PC IBM unidirezionale, che utilizza le stesse linee di segnale ma aggiunge la capacità di inviare dati alla tastiera dal computer; questo spiega l'asimmetria.

L'interfaccia ha due linee di segnale principali, Data e Clock. Questi sono segnali single-ended guidati da driver a collettore aperto a ciascuna estremità. Normalmente, la trasmissione avviene dal dispositivo all'host. Per trasmettere un byte, il dispositivo emette semplicemente un frame seriale di dati (inclusi 8 bit di dati e un bit di parità) sulla linea Data in modo seriale mentre commuta la linea Clock una volta per ogni bit. L'host controlla la direzione della comunicazione utilizzando la linea Clock; quando l'host lo abbassa, la comunicazione dal dispositivo collegato è inibita. L'host può interrompere il dispositivo abbassando Clock mentre il dispositivo sta trasmettendo; il dispositivo può rilevarlo facendo in modo che il clock rimanga basso quando il dispositivo lo rilascia per andare in alto mentre il segnale di clock generato dal dispositivo si attiva. Quando l'host abbassa Clock, il dispositivo deve immediatamente interrompere la trasmissione e rilasciare Clock e Data per entrambi float alti. (Finora, tutto questo è lo stesso del protocollo di comunicazione unidirezionale della porta della tastiera del PC IBM, sebbene i formati del frame seriale differiscano.) L'host può utilizzare questo stato dell'interfaccia semplicemente per impedire al dispositivo di trasmettere quando l'host è non pronto a ricevere. (Per la porta della tastiera del PC IBM, questo era l'unico uso normale della segnalazione dal computer alla tastiera. Non era possibile comandare alla tastiera di ritrasmettere un codice di scansione della tastiera dopo che era stato inviato, poiché non c'era un canale dati inverso da trasportare comandi alla tastiera, quindi l'unico modo per evitare di perdere i codici di scansione quando il computer era troppo occupato per riceverli era impedire alla tastiera di inviarli fino a quando il computer non era pronto.Questa modalità di funzionamento è ancora un'opzione su IBM AT e Porta per tastiera PS/2.)

Per inviare un byte di dati al dispositivo, l'host abbassa Clock, attende brevemente, riporta Data low e rilascia nuovamente la linea Clock. Il dispositivo quindi genera un segnale di clock mentre l'host emette un frame di bit sulla linea dati, un bit per impulso di clock, simile a quello che farebbe il dispositivo collegato per trasmettere nell'altra direzione. Tuttavia, mentre la trasmissione da dispositivo a host legge i bit sui fronti di clock discendente, la trasmissione nell'altra direzione legge i bit sui fronti di salita. Dopo il byte di dati, l'host rilascia la linea dati e il dispositivo abbasserà la linea dati per un periodo di clock per indicare la corretta ricezione. Una tastiera interpreta normalmente il byte ricevuto come un comando o un parametro per un comando precedente. Il dispositivo non tenterà di trasmettere all'host finché sia ​​Clock che Data non siano stati alti per un periodo di tempo minimo.

La trasmissione dal dispositivo all'host è favorita perché dal normale stato di inattività, il dispositivo non deve acquisire il canale prima di poter trasmettere: il dispositivo inizia a trasmettere immediatamente. Al contrario, l'host deve occupare il canale tirando prima la linea Clock e poi la linea Data e aspettando che il dispositivo abbia il tempo di rilasciare il canale e prepararsi a ricevere; solo allora l'host può iniziare a trasmettere i dati.

Disponibilità delle porte

Dualport PS/2, splitter corrispondente (cavo a Y) e piedinatura (femmina).

I laptop più vecchi e la maggior parte delle schede madri contemporanee hanno un'unica porta che supporta una tastiera o un mouse. A volte la porta consente anche di collegare uno dei dispositivi ai due pin normalmente inutilizzati del connettore per consentire il collegamento di entrambi contemporaneamente tramite un apposito cavo sdoppiatore. Questa configurazione è comune sui notebook IBM / Lenovo Thinkpad tra molti altri.

L'interfaccia della tastiera PS/2 è elettricamente la stessa del connettore DIN a 5 pin delle precedenti tastiere AT e le tastiere progettate per una possono essere collegate all'altra con un semplice adattatore di cablaggio. Tali adattatori di cablaggio e cavi adattatori erano una volta comunemente disponibili per la vendita. Si noti che le tastiere IBM PC e PC XT utilizzano un protocollo unidirezionale diverso con lo stesso connettore DIN delle tastiere AT, quindi sebbene una tastiera PC o XT possa essere collegata alla porta PS/2 utilizzando un adattatore di cablaggio destinato a una tastiera AT, la tastiera precedente non funzionerà con la porta PS/2. (Almeno, non può funzionare con il normale software del driver della tastiera PS/2, incluso il driver della tastiera del BIOS di sistema.)

Al contrario, l'interfaccia del mouse PS/2 è sostanzialmente diversa dalla RS-232 (che era generalmente utilizzata per i mouse su PC senza porte PS/2), ma ciò nonostante sono stati realizzati molti mouse che potevano funzionare su entrambi con un semplice cablaggio passivo adattatore, in cui i mouse rileverebbero la presenza dell'adattatore in base al suo cablaggio e quindi cambieranno i protocolli di conseguenza.

I connettori per mouse e tastiera PS/2 sono stati utilizzati anche in sistemi di computer compatibili con PC non IBM, come la linea DEC AlphaStation , le prime macchine IBM RS/6000 CHRP e SGI Indy , Indigo 2 e più recenti ( Octane , ecc.) computer. I computer clone Macintosh basati sul design della scheda logica "LPX-40" erano dotati di porte per mouse e tastiera PS/2, inclusi Motorola StarMax e Power Computing PowerBase.

Stato della porta legacy e USB

PS/2 è ora considerata una porta legacy , con le porte USB ora normalmente preferite per il collegamento di tastiere e mouse. Questo risale almeno alla specifica Intel / Microsoft PC 2001 del 2000.

Tuttavia, le porte PS/2 continuano ad essere incluse su molte schede madri dei computer e sono preferite da alcuni utenti, per vari motivi, inclusi i seguenti:

  • Le porte PS/2 possono essere preferite per motivi di sicurezza in un ambiente aziendale in quanto consentono di disabilitare completamente le porte USB, impedendo la connessione di eventuali dischi rimovibili USB e dispositivi USB dannosi.
  • L'interfaccia PS/2 non fornisce alcuna restrizione sul rollover dei tasti , sebbene anche le tastiere USB non abbiano tale restrizione, a meno che non vengano utilizzate in modalità BOOT , che è l'eccezione.
  • Per liberare le porte USB per altri usi come dispositivi USB rimovibili.
  • Alcune tastiere USB potrebbero non essere in grado di far funzionare il BIOS su alcune schede madri a causa di problemi di driver o mancanza di supporto. L'interfaccia PS/2 ha una compatibilità quasi universale con il BIOS.

Latenza dei topi

I mouse USB inviano dati più rapidamente rispetto ai mouse PS/2 perché i mouse USB standard vengono interrogati a una velocità predefinita di 125 hertz mentre i mouse PS/2 standard inviano interrupt a una velocità predefinita di 100 Hz quando hanno dati da inviare al computer. Tuttavia, i mouse e le tastiere PS2 sono preferiti da molti giocatori perché essenzialmente hanno una latenza zero attraverso la porta. Non c'è "sondaggio" necessario per il sistema operativo. Il dispositivo avvisa il sistema operativo quando è il momento di ricevere un pacchetto di dati da esso.

Inoltre, i mouse USB non provocano l'interruzione del sistema da parte del controller USB quando non hanno alcun cambiamento di stato da segnalare in base al profilo predefinito per i mouse della specifica USB HID. Sia PS/2 che USB consentono di ignorare la frequenza di campionamento, con PS/2 che supporta una frequenza di campionamento fino a 200 Hz e USB che supporta una frequenza di polling fino a 1 kHz purché il mouse funzioni alla massima velocità USB o più alto.

Limitazioni del rollover della chiave USB

L' interfaccia della tastiera USB HID richiede che gestisca esplicitamente il rollover dei tasti, con la classe di tastiera HID completa che supporta il rollover di n tasti. Tuttavia, la classe della tastiera di avvio USB (progettata per consentire al BIOS di fornire facilmente una tastiera in assenza del supporto HID USB del sistema operativo) consente solo il rollover a 6 tasti. Alcune periferiche per tastiera supportano solo quest'ultima classe e alcuni sistemi operativi potrebbero non riuscire a passare all'utilizzo della classe di tastiera HID completa con un dispositivo dopo l'avvio.

Conversione tra PS/2 e USB

Molte tastiere e mouse sono stati progettati specificamente per supportare le interfacce e i protocolli sia USB che PS/2, selezionando il tipo di connessione appropriato all'accensione. Tali dispositivi sono generalmente dotati di un connettore USB e vengono forniti con un adattatore di cablaggio passivo per consentire il collegamento a una porta PS/2. Tali adattatori passivi non sono standardizzati e potrebbero quindi essere specifici per il dispositivo con cui sono stati forniti. Collegarli a una porta PS/2 richiederebbe un convertitore di protocollo, che traduce attivamente tra i protocolli. Tali adattatori supportano solo determinate classi di dispositivi USB come tastiere e mouse, ma non sono specifici del modello o del fornitore.

Le vecchie periferiche solo PS/2 possono essere collegate a una porta USB tramite un convertitore attivo , che generalmente fornisce una coppia di porte PS/2 (che possono essere designate come una tastiera e un mouse, anche se entrambe le porte possono supportare entrambi i protocolli) al costo di una porta USB sul computer host.

Codice colore

Colore Descrizione
  Viola Tastiera del computer
  Verde Topo

I connettori PS/2 originali erano neri o dello stesso colore del cavo di collegamento (principalmente bianco). Successivamente lo standard PC 97 ha introdotto un codice colore: la porta della tastiera e le spine sulle tastiere conformi erano viola; le porte e le spine del mouse erano verdi. (Alcuni fornitori inizialmente utilizzavano un codice colore diverso; Logitech ha utilizzato il colore arancione per il connettore della tastiera per un breve periodo, ma presto è passato al viola.) Oggi questo codice è ancora utilizzato sulla maggior parte dei PC. La piedinatura dei connettori è la stessa, ma la maggior parte dei computer non riconosce i dispositivi collegati alla porta sbagliata.

Problemi hardware

Collegamento a caldo

Le porte PS/2 sono progettate per collegare le linee di I/O digitali del microcontrollore nel dispositivo esterno direttamente alle linee digitali del microcontrollore sulla scheda madre. Essi sono , non progettati per essere hot swappable . La sostituzione a caldo dei dispositivi PS/2 di solito non causa danni perché i microcontrollori più moderni tendono ad avere linee di I/O più robuste integrate che sono più difficili da danneggiare rispetto a quelli dei controller più vecchi; tuttavia, lo scambio a caldo può ancora potenzialmente causare danni su macchine più vecchie o macchine con implementazioni di porte meno robuste.

Se sono sostituiti a caldo, i dispositivi devono essere sufficientemente simili da essere riconosciuti dal driver in esecuzione sul sistema host e possono essere utilizzati con il nuovo dispositivo. In caso contrario, il nuovo dispositivo non funzionerà correttamente. Anche se questo è raramente un problema con i dispositivi con tastiera standard, il sistema host riconosce raramente il nuovo dispositivo collegato alla porta del mouse PS/2. In pratica, la maggior parte delle tastiere può essere sostituita a caldo, ma questo dovrebbe essere evitato.

Durata

Adattatore da PS/2 a USB alimentato tramite bus

I connettori PS/2 non sono progettati per essere collegati e scollegati molto spesso, il che può portare a pin piegati o rotti. Inoltre, i connettori PS/2 si inseriscono solo in una direzione e devono essere ruotati correttamente prima di tentare la connessione. (Se un utente tenta di inserire il connettore con l'orientamento sbagliato e poi prova a ruotarlo nell'orientamento corretto senza prima estrarlo, i piedini potrebbero piegarsi.)

La maggior parte dei connettori, ma non tutti, include una freccia o una sezione piatta che di solito è allineata a destra o alla parte superiore del jack prima di essere collegata. La direzione esatta può variare su computer più vecchi o non ATX e occorre prestare attenzione per evitare danni o piegature pin quando si collegano i dispositivi. Questo problema è stato leggermente alleviato nei tempi moderni con l'avvento dell'adattatore da PS/2 a USB: gli utenti possono semplicemente lasciare un connettore PS/2 collegato in ogni momento all'adattatore da PS/2 a USB e non rischiare di danneggiare il pin in questo modo. Un adattatore da USB a PS/2 non presenta questo problema.

Isolamento dei problemi

In un'implementazione standard, entrambe le porte PS/2 sono generalmente controllate da un singolo microcontrollore sulla scheda madre. Ciò rende la progettazione e la produzione estremamente semplici ed economiche. Tuttavia, un raro effetto collaterale di questo design è che un dispositivo malfunzionante può causare la confusione del controller, con il risultato che entrambi i dispositivi agiscono in modo irregolare. (Un controller ben progettato e programmato non si comporterà in questo modo.) I problemi risultanti possono essere difficili da risolvere (ad esempio, un mouse difettoso può causare problemi che sembrano essere dovuti alla tastiera e viceversa).

Guarda anche

Riferimenti

link esterno