PS/2与USB接口解读

　　PS/2接口作为早期最普遍的键盘接口标准，已经存在了很久。在我的印象里，小学计算机课的486电脑就已经是这种接口了。而随着USB系列接口的普及，PS/2也正像许多旧有标准一样，逐渐的淡出我们的视线。目前来说，PS/2接口唯一的阵地也就只剩下键盘这一部分了，凭借着无冲的旗号继续屹立不倒，但在鼠标中则几乎已经难以见到这一标准。这一次我们总结了关于PS/2与USB接口的一些方面，组成了这篇偏向科普性质的文章，目的是浅显的给坛友们解读一下这两种接口标准。

关于PS/2接口

　　PS/2接口其实在最早出现的时候，并不是一个单纯的接口。PS/2（Personal System/2）是IBM继PC后推出的第二代电脑系统，采用Intel386处理器、微通道总线和OS/2操作系统。

　　1981年IBM推出了IBM pc/XT键盘及其接口标准。该标准定义了83键，采用5脚DIN连接器和简单的串行协议。实际上，第一套键盘扫描码集并没有主机到键盘的命令。为此，1984年IBM推出了IBM AT键盘接口标准。该标准定义了84~101键，采用5脚DIN连接器和双向串行通讯协议，此协议依照第二套键盘扫描码集设有8个主机到键盘的命令。到了1987年，IBM又推出了ps/2键盘接口标准。该标准仍旧定义了84~101键，但是采用6脚mini-DIN连接器，该连接器在封装上更小巧，仍然用双向串行通讯协议并且提供有可选择的第三套键盘扫描码集，同时支持17个主机到键盘的命令。就是从1987年的这里开始，ps/2接口开始变为了PC沿用多年的接入标准。

接口规格

PS/2 接脚示意图

接脚定义   

接脚 名称 功能   

1 +DATA 数据   

2 Reserved 保留*   

3 GND 地线   

4 Vcc +5伏特直流电，可供应275毫安培的电流   

5 +CLK 时钟频率（时钟）   

6 Reserved 预留  

PS/2接口的应用

　　PS/2接口是输入装置接口，而不是传输接口。所以PS2口根本没有传输速率的概念，只有扫描速率。在Windows环境下，ps/2鼠标的采样率默认为60次/秒，USB鼠标的采样率为120次/秒。较高的采样率理论上可以提高鼠标的移动精度。鼠标的PS/2的接口是绿色，而键盘的PS/2接口是紫色。

PS/2接口在过去的几十年中，都是标准的键盘接口，但随着USB接口的普及化，PS/2接口却渐渐失去了它作为首发接口的位置。注重于便携性的笔记本电脑，其实接口并不少，但PS/2却已经难得一见了。

（目前主流的笔记本电脑，已经很难看到PS/2接口）

　　DIY市场主流的主板其实常备有紫、绿两色的PS/2接口，但其实许多的主板也已经偷偷的把这两个接口整合成了一个，变成了唯一的一个P口，但USB3.0与2.0则有逐渐增加之势。

（价格高达4999元的华硕Maximus V Extreme Z77 主板）

早期主板大多具备鼠标与键盘的双PS/2接口

在华硕Maximus V Extreme Z77 主板上已经整合成为一个的PS/2接口

关于USB接口

      在早期的计算机系统上常用串口或并口连接外围设备.每个接口都需要占用计算机的系统资源(如中断.I/O地址.DMA通道等).无论是串口还是并口都是点对点的连接.一个接口仅支持一个设备.因此每添加一个新的设备.就需要添加一个ISA/EISA 或PCI卡来支持.同时系统需要重新启动才能驱动新的设备。

      目前主流的USB2.0接口是由USB1.1规范演变而来的。它的传输速率达到了480Mbps，折算为MB为60MB/s，足以满足大多数外设的速率要求。USB 2.0中的“增强主机控制器接口”（EHCI）定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。它可以用USB 2.0的驱动程序驱动USB 1.1设备。也就是说，所有支持USB 1.1的设备都可以直接在USB 2.0的接口上使用而不必担心兼容性问题，而且像USB 线、插头等等附件也都可以直接使用。

USB设备之所以会被大量应用，主要具有以下优点：

1、可以热插拔。这就让用户在使用外接设备时，不需要重复“关机将并口或串口电缆接上再开机”这样的动作，而是直接在电脑工作时，就可以将USB电缆插上使用。

2、携带方便。USB设备大多以“小、轻、薄”见长，对用户来说，同样20G的硬盘，USB硬盘比IDE硬盘要轻一半的重量，在想要随身携带大量数据时，当然USB硬盘会是首要之选了。

3、标准统一。大家常见的是IDE接口的硬盘，串口的鼠标键盘，并口的打印机扫描仪，可是有了USB之后，这些应用外设统统可以用同样的标准与个人电脑连接，这时就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机等等。

4、可以连接多个设备。USB在个人电脑上往往具有多个接口，可以同时连接几个设备，如果接上一个有四个端口的USB HUB时，就可以再连上；四个USB设备，以此类推，尽可以连下去，将你家的设备都同时连在一台个人电脑上而不会有任何问题(注：最高可连接至127个设备)。

一般的排列方式是：红白绿黑从左到右

定义：

红色－USB电源： 标有－VCC、Power、5V、5VSB字样

白色－USB数据线：（负）－DATA-、USBD-、PD-、USBDT-

绿色－USB数据线：（正）－DATA+、USBD+、PD+、USBDT+

黑色－地线： GND、Ground

目前共存的USB2.0与USB3.0

PS/2与USB接口

　　应用在机械键盘上，两种接入方式的最重要区别应该就是热插拔与防冲突设置。热插拔属于PS/2硬伤，防冲突设置则在许多机械键盘上为PS/2挣了不少分。

　　关于二者的防冲突原理，其实论坛里已经有不少技术贴介绍的比较详细。简单来说，PS/2接口下的键盘，每次按下1个键，都会发送1次信号给主机，而每次抬起1个键，则会又发送1次信号给主机。如果连续不放，那么就会不停的向主机发送按下的信号，直到抬起按键时发送抬起信号。所以在一定时间内（约几毫秒），主机可以同时接收到按下的N多信号，这也就是PS/2下为什么会有无冲突情况了。

无冲键盘的软件测试结果，红色代表同一时间内所有按键均可同时做出反应

　　而USB接口键盘，则应用到了一个回报率的设置，大约在125~1000Hz（每秒125-1000次）。在回报率的作用下，键盘定期向主机发送一段信号，每段信号则容纳一定数量的字节数，这也就代表了在这个段落时间内，所发送信号有限，仅仅包含了最先或者最后的几个按键动作信号（一般为6颗，除左右的Ctrl、Shift、Alt、Win键），所以这种情况下的USB键盘也就无法完全送出按键信号，这也就是为什么USB口键盘一开始出现时只能做到6键无冲了。

写在最后

       如果我用“随着科技的发展”这句话作为总结开头，大家没准都有点腻味，我也是。但仔细想想，难道不是科技带给我们新的目不暇接的东西吗？所以，随着科技的发展，许多原本我们熟悉的会渐渐消失，而新的标准渐渐取代了旧有。不知道大家有没有留意到，目前已经有不少新品打出了USB口下10键无冲、14键无冲甚至是全键盘无冲的旗号。虽然有些是厂家偷换概念，有些则有不少BUG，但可以看出厂家对于U口按键无冲的一种执着。所以，等不了多久，U口在功能上也能够真正取代PS/2接口。而到了那个时刻，PS/2也许也就完成了历史的使命，逐渐成为了我们的一种回忆吧。