PS / 2 포트 - PS/2 port

PS / 2 포트
PS2 키보드 및 마우스 jacks.jpg
색상으로 구분 된 PS / 2 연결 포트 (키보드는 보라색, 마우스는 녹색)
유형 키보드컴퓨터 마우스 데이터 커넥터
디자이너 IBM
설계 1987 ; 33 년 전 (1987)
대체 됨 DIN 커넥터 , DE-9 커넥터Mini-DIN-9 InPort
대체 USB
핫 플러그 ​​가능 아니
외부
케이블 4 개의 와이어와 실드
다리 6
커넥터 미니 DIN-6
신호 5V DC
맥스. 전압 5.0 ± 0.5V
맥스. 흐름 275mA
데이터 신호 1 개의 시작 비트, 8 개의 데이터 비트 ( LSB 먼저), 1 개의 패리티 비트 (홀수), 1 개의 정지 비트, [1 개의 ack 비트 (호스트 대 장치 인 경우)]가 있는 10.0–16.7 kHz의 직렬 데이터
비트 레이트 7 ~ 12kbit / s
맥스. 장치 1 또는 2 [a]
실험 계획안 연속물
MiniDIN-6 커넥터 Pinout.svg
전면에서 암 커넥터
핀 1 + 데이터 데이터
핀 2 연결되지 않음 [b]
핀 3 GND 바닥
핀 4 Vcc 275mA에서 + 5V DC
핀 5 + CLK 시계
핀 6 연결되지 않음 [c]
  1. ^ 키보드와 마우스 포트를 하나의 포트로 결합하여 둘 다 스플리터 케이블로 연결하는 데 사용할 수 있습니다.
  2. ^ 때때로, 스플리터 케이블에 대한 키보드 데이터.
  3. ^ 가끔 스플리터 케이블 용 키보드 시계.

PS / 2 포트 6 핀이다 미니 DIN 커넥터에 접속하기위한 키보드마우스 (A)에 PC 호환 컴퓨터 시스템. 그 이름은 1987 년에 소개 된 IBM Personal System / 2 시리즈 개인용 컴퓨터 에서 따 왔습니다 . PS / 2 마우스 커넥터는 일반적으로 이전 DE-9 RS-232 "직렬 마우스"커넥터를 대체 한 반면 PS / 2는 키보드 커넥터 IBM PC / AT에 사용 된 더 큰 5 핀 / 180 ° DIN 커넥터를 대체했습니다.디자인. PS / 2 키보드 포트는 전기적 및 논리적으로 IBM AT 키보드 포트와 동일하며 사용되는 전기 커넥터 유형 만 다릅니다. PS / 2 플랫폼은 마우스 연결에 사용할 키보드 포트와 동일한 디자인의 두 번째 포트를 도입했습니다. 따라서 PS / 2 스타일 키보드 및 마우스 인터페이스는 전기적으로 유사하며 동일한 통신 프로토콜을 사용합니다. 그러나 다른 유사한 Apple Desktop Bus 와는 달리두 장치가 서로 다른 명령 집합을 사용하고 장치 드라이버는 일반적으로 일반적으로 할당 된 포트 주소에서 각 장치와 통신하도록 하드 코딩되어 있기 때문에 Apple에서 사용하는 커넥터, 지정된 시스템의 키보드 및 마우스 포트는 상호 교환 할 수 없습니다. 그 장치. (즉, 키보드 드라이버는 첫 번째 포트를 사용하도록 작성되고 마우스 드라이버는 두 번째 포트를 사용하도록 작성됩니다. [1] )

통신 프로토콜

각 포트는 양방향 동기 직렬 채널을 구현합니다 . [2] 채널은 약간 비대칭 적입니다. 입력 장치에서 컴퓨터로의 전송을 선호하며 이는 대부분의 경우입니다. 양방향 IBM AT 및 PS / 2 키보드 인터페이스는 동일한 신호 라인을 사용하지만 컴퓨터에서 키보드로 데이터를 다시 전송하는 기능을 추가하는 단방향 IBM PC 키보드 인터페이스의 개발입니다. 이것은 비대칭을 설명합니다. [삼]

인터페이스에는 데이터와 클럭이라는 두 개의 주요 신호 라인이 있습니다. 이들은 각 끝에서 오픈 컬렉터 드라이버에 의해 구동되는 단일 종단 신호입니다. 일반적으로 전송은 장치에서 컴퓨터로 이루어집니다. 그러면 연결된 주변 장치가 클럭 신호를 생성합니다. 바이트를 전송하기 위해 장치는 각 비트에 대해 한 번씩 클럭 라인을 토글 할 때 데이터 라인에 직렬 데이터 프레임 (데이터 8 비트 및 패리티 비트 포함)을 직렬로 출력합니다. 호스트는 클럭 라인을 사용하여 통신 방향을 제어합니다. 호스트가 낮게 설정하면 연결된 장치의 통신이 금지됩니다. 호스트는 장치가 전송하는 동안 Clock을 낮게 당겨 장치를 중단 할 수 있습니다. 장치는 장치에서 생성 된 클록 신호가 토글 될 때 장치가이를 해제하기 위해 클럭을 낮게 유지함으로써이를 감지 할 수 있습니다. 호스트가 Clock을 낮게 설정하면 장치는 즉시 전송을 중지하고 클럭과 데이터를 모두 플로트 하이로 해제해야합니다. (지금까지이 모든 것은 직렬 프레임 형식이 다르지만 IBM PC 키보드 포트의 단방향 통신 프로토콜과 동일합니다.) 컴퓨터는이 인터페이스 상태를 사용하여 컴퓨터가 작동 할 때 장치가 전송하지 못하도록 할 수 있습니다. 받을 준비가되지 않았습니다. (IBM PC 키보드 포트의 경우 컴퓨터에서 키보드로 신호를 보내는 유일한 방법입니다. 키보드 스캔 코드를 전송 한 후에는 키보드 스캔 코드를 재전송하도록 명령 할 수 없습니다. 따라서 컴퓨터가 너무 바빠서 코드를 수신 할 수 없을 때 스캔 코드를 잃어 버리지 않도록하는 유일한 방법은 컴퓨터가 준비 될 때까지 키보드가 코드를 전송하지 못하도록하는 것입니다.[4]

데이터 바이트를 키보드로 다시 보내기 위해 컴퓨터는 Clock을 낮게 끌어 내고 잠시 기다린 다음 컴퓨터에서 생성 된 클록 신호로 토글하면서 데이터 라인에서 클록 펄스 당 1 비트의 비트 프레임을 출력합니다. 연결된 장치가 다른 방향으로 전송하기 때문에 장치는 클럭 라인을 통한 컴퓨터 제어를 연기하고 데이터 바이트를 수신합니다. (키보드는 일반적으로이 바이트를 이전 명령에 대한 명령 또는 매개 변수 바이트로 해석합니다.) 컴퓨터는 완료되면 Clock 라인을 해제합니다. 장치는 시계와 데이터가 최소 기간 동안 높을 때까지 컴퓨터로 전송을 시도하지 않습니다. [5]

장치에서 컴퓨터로의 전송이 선호되는 이유는 정상적인 유휴 상태에서 장치가 전송하기 전에 채널을 점유 할 필요가 없기 때문입니다. 장치는 즉시 전송을 시작합니다. 대조적으로, 컴퓨터는 클럭 라인을 낮추고 장치가 채널을 해제하고 수신을 준비 할 시간을 가질 때까지 기다려 채널을 점유해야합니다. 그래야만 컴퓨터가 데이터 전송을 시작할 수 있습니다.

포트 가용성

구형 노트북 과 대부분의 최신 마더 보드에는 키보드 또는 마우스를 지원하는 단일 포트가 있습니다. 때로는 포트를 통해 장치 중 하나를 커넥터의 일반적으로 사용되지 않는 두 개의 핀에 연결하여 둘 다 특수 스플리터 케이블을 통해 한 번에 연결할 수 있습니다. [6] 이 구성은 IBM / Lenovo Thinkpad 노트북에서 일반적으로 사용 됩니다.

PS / 2 키보드 인터페이스는 이전 AT 키보드 의 5 핀 DIN 커넥터와 전기적으로 동일하며 하나를 위해 설계된 키보드는 간단한 배선 어댑터를 사용하여 다른 키보드에 연결할 수 있습니다. 이러한 배선 어댑터와 어댑터 케이블은 한때 일반적으로 판매되었습니다. IBM PC 및 PC XT 키보드는 AT 키보드와 동일한 DIN 커넥터가있는 다른 단방향 프로토콜을 사용하므로 PC 또는 XT 키보드는 AT 키보드 용 배선 어댑터 (이전 키보드)를 사용하여 PS / 2 포트에 연결할 수 있습니다. PS / 2 포트에서는 작동하지 않습니다. (적어도 시스템 BIOS 키보드 드라이버를 포함한 일반 PS / 2 키보드 드라이버 소프트웨어에서는 작동하지 않습니다.)

이와 대조적으로 PS / 2 마우스 인터페이스는 RS-232 (일반적으로 PS / 2 포트가없는 PC의 마우스에 사용됨)와 상당히 다르지만, 그럼에도 불구하고 간단한 수동 배선으로 둘 다에서 작동 할 수있는 많은 마우스가 만들어졌습니다. 여기서 마우스는 배선을 기반으로 어댑터의 존재를 감지 한 다음 그에 따라 프로토콜을 전환합니다.

PS / 2 마우스 및 키보드 커넥터는 DEC AlphaStation 라인, 초기 IBM RS / 6000 CHRP 시스템 및 SGI Indy , Indigo 2 이상 ( Octane 등) 과 같은 비 IBM PC 호환 컴퓨터 시스템에서도 사용되었습니다 . 컴퓨터. [7] "LPX-40"로직 보드 설계를 기반으로하는 Macintosh 복제 컴퓨터에는 Motorola StarMax 및 Power Computing PowerBase를 포함한 PS / 2 마우스 및 키보드 포트가 있습니다. [8]

레거시 포트 상태 및 USB

PS / 2 이제 고려 레거시 포트USB를 현재 일반적으로 키보드와 마우스를 접속하기위한 포트 바람직. 이것은 적어도 2000 Intel / Microsoft PC 2001 사양 까지 거슬러 올라갑니다 .

그러나 PS / 2 포트는 계속해서 많은 컴퓨터 마더 보드에 포함되어 있으며 다음과 같은 다양한 이유로 일부 사용자가 선호합니다.

  • PS / 2 포트는 USB 포트를 완전히 비활성화하여 USB 이동식 디스크 및 악성 USB 장치의 연결을 방지하므로 기업 환경에서 보안상의 이유로 선호 될 수 있습니다. [9]
  • PS / 2 인터페이스는 키 롤오버 에 대한 제한을 제공하지 않지만 USB 키보드도 BOOT 모드 에서 작동 하지 않는 한 이러한 제한이 없습니다 .
  • 이동식 USB 장치와 같은 다른 용도로 USB 포트를 해제합니다.
  • 일부 USB 키보드는 드라이버 문제 또는 지원 부족으로 인해 특정 마더 보드 에서 BIOS 를 작동하지 못할 수 있습니다 . PS / 2 인터페이스는 BIOS와 거의 보편적으로 호환됩니다.

생쥐의 지연

표준 USB 마우스는 기본 속도 인 125Hz로 폴링되는 반면, 표준 PS / 2 마우스는 컴퓨터로 보낼 데이터가있을 때 기본 속도 인 100Hz로 인터럽트를 전송하기 때문에 USB 마우스는 PS / 2 마우스보다 더 빠르게 데이터를 전송합니다. 그러나 PS2 마우스와 키보드는 기본적으로 포트를 통한 대기 시간이 없기 때문에 많은 게이머가 선호합니다. OS에 필요한 "폴링"이 없습니다. 장치는 데이터 패킷을 수신 할 때가되면 OS에 알립니다. [10] [11]

또한 USB 마우스는 마우스에 대한 USB HID 사양의 기본 프로필에 따라보고 할 상태 변경이없는 경우 USB 컨트롤러가 시스템을 중단하지 않도록합니다. [12] PS / 2와 USB는 모두 최대 200Hz의 샘플링 속도를 지원하는 PS / 2 [2] 와 최대 1kHz의 폴링 속도를 지원하는 USB [10]샘플 속도를 무시할 수 있습니다 . 마우스는 전속 USB 속도 이상으로 실행됩니다.

USB 키 롤오버 제한

의 USB HID 키보드 인터페이스는 명시 적으로 전체 HID 키보드 클래스는 N 키 롤오버를 지원하여, 키 롤오버를 처리해야합니다. 그러나 USB 부팅 키보드 클래스 (BIOS가 OS USB HID 지원없이 키보드를 쉽게 제공 할 수 있도록 설계됨)는 6 키 롤오버 만 ​​허용합니다. 일부 키보드 주변 장치는 후자 클래스 만 지원하며 일부 OS는 부팅 후 장치에서 전체 HID 키보드 클래스를 사용하도록 전환하지 못할 수 있습니다. [13]

PS / 2와 USB 간의 변환

많은 키보드와 마우스는 전원을 켤 때 적절한 연결 유형을 선택하여 USB 및 PS / 2 인터페이스와 프로토콜을 모두 지원하도록 특별히 설계되었습니다. 이러한 장치에는 일반적으로 USB 커넥터가 장착되어 있으며 PS / 2 포트에 연결할 수 있도록 수동 배선 어댑터가 함께 제공됩니다. 이러한 수동 어댑터는 표준화되지 않았으므로 함께 제공된 장치에 따라 다를 수 있습니다. 다른 장치를 PS / 2 포트에 적용하는 데 사용할 수 없습니다. [ 인용 필요한 ] 콤비 장치가 USB 및 PS를지지하면서 / 2 더이상 어댑터를 제공하거나 심지어 PS / 2 프로토콜을 지원하는 2010 년대 가장 USB 키보드와 마우스가 여전히 가능하다. [ 인용 필요 ]PS / 2 포트에 연결하려면 프로토콜 간에 활발하게 변환 하는 프로토콜 변환기가 필요 합니다. 이러한 어댑터는 키보드 및 마우스와 같은 특정 클래스의 USB 장치 만 지원하지만 모델 또는 공급 업체별로 다르지 않습니다.

이전 PS / 2 전용 주변 장치는 일반적으로 한 쌍의 PS / 2 포트를 제공 하는 활성 변환기 를 통해 USB 포트에 연결할 수 있습니다 (두 포트가 두 프로토콜을 모두 지원하더라도 하나의 키보드와 하나의 마우스로 지정할 수 있음). 호스트 컴퓨터에서 하나의 USB 포트 비용으로. [14]

색상 코드

원래 PS / 2 커넥터는 검정색이거나 연결 케이블과 동일한 색상 (주로 흰색)이었습니다. 나중에 PC 97 표준은 색상 코드를 도입했습니다. 키보드 포트와 호환 키보드의 플러그는 자주색이었습니다. 마우스 포트와 플러그는 녹색이었습니다. (일부 공급 업체는 처음에는 다른 색상 코드를 사용했습니다 . Logitech 은 잠시 동안 키보드 커넥터에 주황색을 사용했지만 곧 자주색으로 전환되었습니다.) 오늘날이 코드는 여전히 대부분의 PC에서 사용됩니다. 커넥터의 핀 배치는 동일하지만 대부분의 컴퓨터는 잘못된 포트에 연결된 장치를 인식하지 못합니다.

색깔 기술
보라색 건반
초록

하드웨어 문제

핫 플러깅

PS/2 ports are designed to connect the digital I/O lines of the microcontroller in the external device directly to the digital lines of the microcontroller on the motherboard. They are not designed to be hot swappable. Hot swapping PS/2 devices usually does not cause damage because more modern microcontrollers tend to have more robust I/O lines built into them which are harder to damage than those of older controllers;[15] however, hot swapping can still potentially cause damage on older machines, or machines with less robust port implementations.

If they are hot swapped, the devices must be similar enough that the driver running on the host system recognizes and can be used with the new device. Otherwise, the new device will not function properly. While this is seldom an issue with standard keyboard devices, the host system rarely recognizes the new device attached to the PS/2 mouse port. In practice most keyboards can be hot swapped but this should be avoided.

Durability

Bus powered PS/2-to-USB adapter

PS/2 connectors are not designed to be plugged in and out very often, which can lead to bent or broken pins. Additionally, PS/2 connectors only insert in one direction and must be rotated correctly before attempting connection. (If a user attempts to insert the connector in the wrong orientation and then tries to rotate it to the correct orientation without first pulling it out, then bent pins could result.)

Most but not all connectors include an arrow or flat section which is usually aligned to the right or top of the jack before being plugged in. The exact direction may vary on older or non-ATX computers and care should be taken to avoid damaged or bent pins when connecting devices. This issue is slightly alleviated in modern times with the advent of the PS/2-to-USB adapter: users can just leave a PS/2 connector plugged into the PS/2-to-USB adapter at all times and not risk damaging the pins this way. A USB-to-PS/2 adapter does not have this problem.

Fault isolation

In a standard implementation both PS/2 ports are usually controlled by a single microcontroller on the motherboard. This makes design and manufacturing extremely simple and cheap. However, a rare side effect of this design is that a malfunctioning device can cause the controller to become confused, resulting in both devices acting erratically. (A well designed and programmed controller will not behave in this way.) The resulting problems can be difficult to troubleshoot (e.g., a bad mouse can cause problems that appear to be the fault of the keyboard and vice versa).

See also

References

  1. ^ There is actually no technical reason that either port could not work with either type of device, if appropriate software was written to support that arrangement.
  2. ^ a b http://www.computer-engineering.org/ps2mouse/
  3. ^ Compare the logic diagrams in the IBM Personal Computer Technical Reference manual with those in the IBM Personal Computer AT Technical Reference manual.
  4. ^ IBM Personal Computer Technical Reference, IBM Personal Computer AT Technical Reference
  5. ^ IBM Personal Computer AT Technical Reference
  6. ^ "PS/2 Keyboard (IBM Thinkpad) Y adapter". RU: Pinouts. Retrieved 14 June 2011.
  7. ^ Lenerz, Gerhard (7 November 2006). "Common Input Devices". Hardware. SGIstuff. Archived from the original on 26 June 2007. Retrieved 14 March 2007.
  8. ^ "Power Computing PowerBase". Low end Mac. Retrieved 4 April 2011.
  9. ^ "Massive, undetectable security flaw found in USB: It's time to get your PS/2 keyboard out of the cupboard". ExtremeTech. Retrieved 26 October 2015.
  10. ^ a b http://eu.cybergamer.com/forums/thread/260663/Mouse-Optimization-Guide:-Acceleration-Fix-and-Polling-Rate/
  11. ^ http://web.fe.up.pt/~pfs/aulas/lcom2012/labs/lab5/lab5.html
  12. ^ "Device Class Definition for HID 1.11" (PDF). Archived from the original (PDF) on 11 August 2014.
  13. ^ "N-key Rollover via PS/2 and USB". Geek hack. Archived from the original on 25 December 2010.
  14. ^ "The pros and cons of PS-2 to USB adapters and converters".
  15. ^ Adam Chapweske (5 September 2003). "The PS/2 Mouse/Keyboard Protocol". Archived from the original on 16 November 2016. Retrieved 26 November 2016.

External links