单片机与PS2鼠标滚轮识别显示3D坐标
简介：PS2鼠标，具有滚轮识别，LCD1602显示3D坐标，有LED指示灯，等等~~~~~~其
实发现学起来也很简单。
由于在网上找不到51单片机可以识别鼠标带滚轮的完整可用程序，也就是3D，X，Y，Z；轴功能的程序，笔者花了很长时间尝试，终于整出来了，特拿出来与所有单片机菜鸟分享。
第一步：
PS/2接口和协议简介
1 PS/2接口和协议 1.1 接口的物理特性
PS/2接口用于许多现代的鼠标和键盘,由IBM最初开发和使用?物理上的PS/2接口有两种类型的连接器:5脚的DIN和6脚的mini-DIN?图1就是两种连接器的引脚定义?使用中,主机提供+5V电源给鼠标,鼠标的地连接到主机电源地上?
1.2 接口协议原理
PS/2鼠标接口采用一种双向同步串行协议?即每在时钟线上发一个脉冲,就在数据线上发送一位数据?在相互传输中,主机拥有总线控制权,即它可以在任何时候抑制鼠标的发送?方法是把时钟线一直拉低,鼠标就不能产生时钟信号和发送数据?在两个方向的传输中,时钟信号都是由鼠标产生,即主机不产生通信时钟信号?
如果主机要发送数据,它必须控制鼠标产生时钟信号?方法如下:主机首先下拉时钟线至少100μs抑制通信,然后再下拉数据线,最后释放时钟线?通过这一时序控制鼠标产生时钟信号?当鼠标检测到这个时序状态,会在10ms内产生时钟信号?如图3中 A 时序段?主机和鼠标之间,传输数据帧的时序如图2?图3所示?
2.2 数据包结构在主机程序中,利用每个数据位的时钟脉冲触发中断,在中断例程中实现数据位的判断和接收?在实验过程中,通过合适的编程,能够正确控制并接收鼠标数据?但该方案有一点不足,由于每个CLOCK都要产生一次中断,中断频繁,需要耗用大量的主机资源?
2 PS/2鼠标的工作模式和协议数据包格式 2.1 PS/2鼠标的四种工作模式
PS/2鼠标的四种工作模式是:Reset模式,当鼠标上电或主机发复位命令 0xFF给它时进入这种模式;Stream模式鼠标的默认模式,当鼠标上电或复位完成后,自动进入此模式,鼠标基本上以此模式工作;Remote模式,只有在主机发送了模式设置命令 0xF0后,鼠标才进入这种模式;Wrap模式,这种模式只用于测试鼠标与主机连接是否正确?
PS/2鼠标在工作过程中,会及时把它的状态数据发送给主机?发送的数据包格式如表1所示?
Byte1中的Bit0?Bit1?Bit2分别表示左?右?中键的状态,状态值0表示释放,1表示按下?Byte2和Byte3分别表示X轴和Y轴方向的移动计量值,是二进制补码值?Byte4的低四位表示滚轮的移动计量值,也是二进
制补码值,高四位作为扩展符号位?这种数据包由带滚轮的三键三维鼠标产生?若是不带滚轮的三键鼠标,产生的数据包没有Byte4 其余的相同?
第二步：
11.3 PS/2鼠标原理 目前最常见的鼠标有PS/2鼠标和USB鼠标。本章介绍PS/2鼠标。PS/2鼠标有4种工作模式，具体如下： （1）复位模式。当上电后或接收到复位命令FF后鼠标即处于此模式。鼠标进行自检和初始化，再向主机发送0xFA，0xAA和0x00，一些参数将恢复到默认值，即采样率为100sample/s非自动流速、流模式、分辨率为4计数/mm、禁止状态。 （2）流模式。如果有按键或滚轮动作，即向系统发送信息，最大发送速率就是可编程的采样率。 （3）遥控模式。只有主机发送了模式设置指令0xF0后，鼠标才进入这种模式。 （4）这种模式只用于检测鼠标与主机是否连接正确，在该模式下鼠标收到什么就返回什么，除非收到退出卷绕指令0xEC或复位指令0xFF。 流模式是默认模式。大多数应用系统使用流模式，鼠标的任何动作都会报告给主机。也可以使用遥控模式，主机使用0xEB命令请求数据，鼠标进行应答。 标准的PS/2协议数据格式为3字节，如表11-4所示。鼠标的按键和滚动信息都采用这种格式汇报给主机。 表11-4 标准的PS/2协议数据格式 Y Overflow X Overflow Y Sign X Sign 1 Middle Button Right Button Left Button X movement Y movement 标准鼠标指支持左右移动和三个鼠标键。微软智能鼠标支持滚轮。当主机向鼠标发送魔幻序列0xF3 0xC8 0xF3 0x64 0xF3 0x50后，鼠标进入滚轮模式。此时读取鼠标ID返回0x03。此后通信过程使用如表11-5所示的4字节协议。 表11-5 字节的PS/2协议数据格式 Y Overf
X OverfY SiX Si1 Middle Right Left Butt
low low gn gn X movement Y movement Button Button on ZH movement 其中ZH和ZL都采用二进制补码表示，范围为-8～7。
ZL movement 此外，鼠标还有只能IE鼠标和台风（Typhoon）鼠标，通信协议与上述还有不同。目前最常见的鼠标就是这两种。
主机和鼠标之间的通信命令有很多。主机向鼠标发出的每一个字节和命令鼠标都必须采用0xFA应答，但是重传命令0xFE除外。如果鼠标接收的命令或数据是错误的，鼠标发送0xFE表示NACK，如果下一个字节重复错误，鼠标使用0xFC表示连续错误。
0xD0表示读扩展ID，可最长达256字节。
0xD1～0xDF是提供商特定命令，如0xD1是Logitech PS/2++命令。 0xE1表示读取第二个ID。 0xE2表示IBM TrackPoint。
0xE6表示设置鼠标比例为原始比例1:1，即X movement和Y movement都以原始值发送。 0xE7表示设置鼠标比例为原始比例2:1，即如果X movement或Y movement大于等于6，则乘以2后发送；如果小于6，则0，1，2，3，4，5分别被放大到0，1，1，3，6，9。
0xEA表示设置鼠标到流模式。
0xEB表示读取鼠标数据，即读取一个3字节或4字节的包。 0xEC清除卷绕模式。
0xEE表示设置鼠标到卷绕模式。 0xF0表示设置鼠标到遥控模式。 0xF2表示读取鼠标ID。 0xF3表示设置鼠标采样率。 0xF4表示设置鼠标使能。 0xF5表示设置鼠标停止。 0xF6表示设置鼠标到默认值。
0xFE表示请求重新发送。 0xFF表示复位。
鼠标还有一些其他的更加复杂的命令，读者可参考有关文献。
第三步：
/********************** XXXX.C
#include
#include\#include\sbit beep=P3^7;
void main() { LCD1602_Init();//初始化液晶1602 CLEARSCREEN;//清屏 Init_mouse(); delayms(500);
num(0,2,mouse_byte);//x坐标值 delayms(500);
host_to_mouse(0xf3); num(0,2,mouse_byte); num(0,10,1); delayms(500); delay10us(1); host_to_mouse(0xc8); num(0,2,mouse_byte); num(0,10,2); delayms(500); delay10us(1); host_to_mouse(0xf3); num(0,2,mouse_byte); num(0,10,3); delayms(500); host_to_mouse(0x64); num(0,2,mouse_byte); num(0,10,4); delayms(500);
部分*********************/