當前嵌入式系統技術已得到了廣泛應用，但傳統嵌入式系統的人機接口多采用小鍵盤操作的文本菜單方式，用戶操作較為不便。本文介紹了一種利用ＰＳ／２接口鼠標，在點陣ＬＣＤ的單片機系統上實現圖形化用戶界面的方案。用窗口菜單和圖形按鈕取代了傳統的鍵盤操作，具有成本低、效果好等特點，具有很強的實用性。
１ ＰＳ／２接口和協議

　　１．１ 接口的物理特性

　　ＰＳ／２接口用于許多現代的鼠標和鍵盤，由ＩＢＭ最初開發和使用。物理上的ＰＳ／２接口有兩種類型的連接器：５腳的ＤＩＮ和６腳的ｍｉｎｉ－ＤＩＮ。圖１就是兩種連接器的引腳定義。使用中，主機提供＋５Ｖ電源給鼠標，鼠標的地連接到主機電源地上。
              
      １．２ 接口協議原理

　　ＰＳ／２鼠標接口采用一種雙向同步串行協議。即每在時鐘線上發一個脈沖，就在數據線上發送一位數據。在相互傳輸中，主機擁有總線控制權，即它可以在任何時候抑制鼠標的發送。方法是把時鐘線一直拉低，鼠標就不能產生時鐘信號和發送數據。在兩個方向的傳輸中，時鐘信號都是由鼠標產生，即主機不產生通信時鐘信號。

　　如果主機要發送數據，它必須控制鼠標產生時鐘信號。方法如下：主機首先下拉時鐘線至少１００μｓ抑制通信，然后再下拉數據線，最后釋放時鐘線。通過這一時序控制鼠標產生時鐘信號。當鼠標檢測到這個時序狀態，會在１０ｍｓ內產生時鐘信號。如圖３中(Ａ)時序段。主機和鼠標之間，傳輸數據幀的時序如圖２、圖３所示。
                      
     ２ ＰＳ／２鼠標的工作模式和協議數據包格式

　　２．１ ＰＳ／２鼠標的四種工作模式

　　ＰＳ／２鼠標的四種工作模式是：Ｒｅｓｅｔ模式，當鼠標上電或主機發復位命令(０ｘＦＦ)給它時進入這種模式；Ｓｔｒｅａｍ模式�熓髽说哪�認模式，當鼠標上電或復位完成后，自動進入此模式，鼠標基本上以此模式工作；Ｒｅｍｏｔｅ模式，只有在主機發送了模式設置命令(０ｘＦ０)后，鼠標才進入這種模式；Ｗｒａｐ模式，這種模式只用于測試鼠標與主機連接是否正確。

　　２．２ 數據包結構

　　ＰＳ／２鼠標在工作過程中，會及時把它的狀態數據發送給主機。發送的數據包格式如表１所示。
                      
     Ｂｙｔｅ１中的Ｂｉｔ０、Ｂｉｔ１、Ｂｉｔ２分別表示左、右、中鍵的狀態，狀態值０表示釋放�煟北硎景聪隆＃拢�ｔｅ２和Ｂｙｔｅ３分別表示Ｘ軸和Ｙ軸方向的移動計量值，是二進制補碼值。Ｂｙｔｅ４的低四位表示滾輪的移動計量值，也是二進制補碼值，高四位作為擴展符號位。這種數據包由帶滾輪的三鍵三維鼠標產生。若是不帶滾輪的三鍵鼠標，產生的數據包沒有Ｂｙｔｅ４�熎溆嗟南嗤�。

　　３ 設計與實現

　　３．１ 接口設計

　　因為ＰＳ／２鼠標接口采用雙向同步串行協議，時鐘脈沖信號(以下皆稱ＣＬＯＣＫ)總是由鼠標產生。因此，可以考慮這種方案：鼠標的ＣＬＯＣＫ接主機的一外中斷線，數據線(以下皆稱ＤＡＴＡ)接主機的某一Ｉ／Ｏ口線，如圖４所示。
                      
     在主機程序中，利用每個數據位的時鐘脈沖觸發中斷，在中斷例程中實現數據位的判斷和接收。在實驗過程中，通過合適的編程，能夠正確控制并接收鼠標數據。但該方案有一點不足，由于每個ＣＬＯＣＫ都要產生一次中斷，中斷頻繁，需要耗用大量的主機資源。 由于鼠標與主機之間以雙向同步串行協議傳送數據，若不考慮ＣＬＯＣＫ，僅考慮ＤＡＴＡ，則其數據幀的時序與單片機的ＵＡＲＴ異步串行時序類似。所以，采用了另一種方案：鼠標的ＣＬＯＣＫ仍舊接主機的外中斷，但鼠標的ＤＡＴＡ接ＵＡＲＴ的接收腳(ＲｘＤ)。參照圖４，ＤＡＴＡ改接ＲｘＤ。在初始化過程中，主機利用ＣＬＯＣＫ的外中斷和ＲｘＤ腳的Ｉ／Ｏ口線功能實現數據的傳輸。初始化完成后，切換到ＲｘＤ功能（即ＵＡＲＴ的接收引腳功能）。因為鼠標已處于Ｓｔｒｅａｍ模式的工作狀態，這時鼠標能主動發送數據。這樣，主