CN1249461A - 元件检测及切换装置 - Google Patents

Abstract

一种元件检测及切换装置,用以在微控制器与连接器间,利用一电路模组来监测PS/2键盘与滑鼠的传输信号编码,并自动切换PS/2键盘与滑鼠传输线,然后将正确的传输信号输出至微控制器。该装置利用一第一解码器与一第二解码器将接收的传输信号,分别输出至监测及控制装置,然后产生一控制信号,并输出至交换器,最后,交换器在控制信号的控制下,将接收的第一传输信号与第二传输信号经由第一信号传输线输出键盘传输信号,且经由第二信号传输线输出滑鼠传输信号。

Description

元件检测及切换装置

本发明是有关于一种元件检测及切换装置，且特别是有关于一种利用电路判别方法来监测PS/2键盘与滑鼠的传输信号编码，并自动切换PS/2键盘与滑鼠传输线的装置。

早期的电脑使用，大致上均利用键盘来作为操作电脑的主要方法。近几年来，电脑技术进步非常迅速，使用者接口皆采用友善性的图形接口，在以图形接口方式操作电脑时，做为指示器(pointer)的滑鼠(mouse)已成为个人电脑中不可或缺的构件。

一般普遍使用的个人电脑都具有RS-232的串行出入口(Serial Port)，由RS-232串行出入口的信号线提供的驱动电流足以提供集成电路工作，因此，后来发展的滑鼠几乎都以RS-232串行接口面连接至电脑，并且不需另外提供电源。直到目前，因为因特网(Internet)的发达，几乎所有的使用者都会使用数据机(MODEM)由家中连上因特网，此数据机需连接在串行出入口，另外，串行出入口亦可用来连接红外线传输装置，用以在不同电脑间传输数据，而一般的个人电脑大都只配备两个串行出入口，在此情况下，即面临串行出入口不敷使用的情形，造成使用者的困扰。另一方面，便携式电脑(Portable Computer)已普遍使用，由于这一类电脑的体积要求是轻薄短小，可供安排各种接口接头的空间有限，所以各种接头都尽可能小型化。因此，基于串行出入口数目不够用及接头小型化的因素，目前有些滑鼠与键盘已改采用PS/2接口，PS/2接口的接头较为小型，而一般新的个人电脑也配合另外提供PS/2端口以供连接滑鼠与键盘。也配合另外提供PS/2端口以供连接滑鼠与键盘。

对于典型的个人电脑或工作站电脑的电源控制而言，早期系利用纯机械性的开路/闭路接触开关装置，来控制对电源供应器电路所提供的主电源，诸如控制110伏的交流市用电源。当此电源开关处于开路状态时，系统的电源供应器没有电源，故系统关机。当此电源开关被切换为闭路状态时，交流电源即被供应给系统的电源供应器，电源供应器便可以产生电脑系统操作所需的各种直流电源，典型如正/负5与正/负12V(伏)，使电脑系统得以启动，开始进行操作。此种机械性电源开关必须以人工直接进行切换的动作，才能使电脑系统启动或关机。若无操作或使用人员在电脑系统所在的现场，系统即无法开启或关闭。

后来，由美国加利福尼亚州库柏悌诺市的苹果电脑公司(Apple ComputerInc.，Cupertino，California)所制造的麦金塔系列个人电脑，其中使用了键盘上的指定键来启动或关闭电脑系统。当电脑系统的电力供应电源线被插入电源插座之后，此种系统即可利用键盘电路随时监视系统启动键的状态。一旦检测到有按下系统启动键的动作，即会启动系统的主电源供应器，此为一种软性电源控制(Soft Power Control)。

另一方面，美国加利福尼亚州圣塔克拉拉市的英代尔公司(IntelCorporation，Santa Clara，California)亦提出一种其称为ATX的个人电脑主机规格，其中的电源供应器不再是以机械式的开路/闭路开关作为电脑系统的主要控制开关而对系统进行直接控制。相对地，此种ATX的电源规格系以电脑内部控制晶片上的电路来进行整个电脑系统电源的管理与控制。此亦为一种软性电源控制的观念，其可利用各种不同的方式来开关电脑，而不再仅只限于由电源的机械性开关切换，以开启与关闭两种单纯的状态来控制电脑系统的操作。

以ATX规格的2.01版为例，其预备电源5VSB系为一个直流5V的电源，其最大可以供应到0.7A(安培)的输出电流量，以便在关机的状态之下驱动电脑系统之中的基本电源管理电路。此种管理电路可以被设定来进行许多的操作使用上的方便功能。例如，系统可以事先设定妥当，于夜间预定的时间自动启动，以便在电话公司的减价时段内发送国际传真，或者，当夜间无人操作时，可因外来的诸如数据机拨叫事件而启动，以便接受外来文件的传输等。

目前，在电脑的使用上，由于PS/2键盘与滑鼠的接口系属同一规格，但两者的传输编码(Code)却不同，故而在将PS/2键盘与滑鼠的连接器(Connector)连接至PS/2接口时，便会发生接错的情形。在使用PS/2键盘与滑鼠的早期，若是发生上述情形时，则键盘与滑鼠均无法正常运作。后来，发展出利用固件(Firmware)来达到二者可互换而正常运作的方法。然而，以固件来互换PS/2键盘与滑鼠的传输信号编码的缺点在于必须使用子系统的微控制器(Micro-controller)或称键盘控制器(Keyboard Controller，KBC)来完成启动，并正常动作，才完成将误接的PS/2键盘与滑鼠互换的功能，因此无法以键盘或是滑鼠来作为整个系统开机的机制。

图1是传统以微控制器来作为主机与PS/2键盘及滑鼠间的控制接口结构图。请参照图1，键盘10经由第一PS/2连接器11将键盘时钟脉冲信号KCLK与键盘数据信号KDAT输出至微控制器14(例如在IBM的个人电脑中所使用的Intel公司的8042微控制器)；同时，滑鼠15亦经由一第二PS/2连接器16将滑鼠时钟脉冲信号MCLK与滑鼠数据信号MDAT输出至微控制器14。接着，微控制器14对于接收到的键盘时钟脉冲信号KCLK与键盘数据信号KDAT，以及滑鼠时钟脉冲信号MCLK与滑鼠数据信号MDAT作判断，检测那一组连接器上所接的元件为PS/2滑鼠，那一组连接器上所接的元件为PS/2键盘，并将正确信号与主机18作传输。然而，此种方法如上所述，必须在微控制器14先启始动作后才可以检测连接器上所接的元件，然后再正常运作。

有鉴于此，本发明的主要目的就是在提供一种元件检测及切换装置，利用在微控制器与连接器间，以一电路模组来监测PS/2键盘与滑鼠的传输信号编码，并自动切换PS/2键盘与滑鼠传输线，然后将传输信号输出至微控制器。因此，在微控制器正常运作前，即可正确产生键盘或滑鼠的开机机制。

根据本发明的目的，提出一种元件检测及切换装置，用以将一第一传输信号与一第二传输信号经由一第一信号传输线将PS/2键盘传输信号输出至一微控制器，且经由一第二信号传输线将PS/2滑鼠传输信号亦输出至微控制器。此一元件检测及切换装置包括一第一解码器、一第二解码器、一监测及控制装置与一交换器。首先，第一解码器接收第一传输信号，并输出一第一数据解码信号至监测及控制装置；且第二解码器接收第二传输信号，并输出一第二数据解码信号至监测及控制装置。然后，监测及控制装置产生一控制信号，并输出至交换器。最后，交换器在控制信号的控制下，将接收的第一传输信号与第二传输信号经由第一信号传输线输出键盘传输信号，且经由第二信号传输线输出滑鼠传输信号。

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图简要说明：

图1表示传统以微控制器来作为主机与PS/2键盘及滑鼠间的控制接口结构图；

图2表示依照本发明一较佳实施例的一种主机与PS/2键盘及滑鼠间的控制接口结构图；以及

图3表示依照图2中所示的元件检测及切换装置的结构方框图。较佳实施例

请参照图2，其表示依照本发明一较佳实施例的一种主机与PS/2键盘及滑鼠间的控制接口结构图。在图2中，键盘20经由一第一PS/2连接器21将第一传输信号S1输出至元件检测及切换装置23，且滑鼠25亦经由一第二PS/2连接器26将第二传输信号S2输出至元件检测及切换装置23。接着，元件检测及切换装置23将第一PS/2连接器21与第二PS/2连接器26输入的第一传输信号S1与第二传输信号S2作判断，分析在第一PS/2连接器21与第二PS/2连接器26上所连接的元件何者为键盘、何者为滑鼠。然后，再分别经由第一信号传输线L1将键盘时钟脉冲信号KCLK与键盘数据信号KDAT输出至微控制器27，以及第二信号传输线L2将滑鼠时钟脉冲信号MCLK与滑鼠数据信号MDAT输出至微控制器27，使得正确信号得以在主机28与微控制器27间传输。此处的键盘时钟脉冲信号KCLK与键盘数据信号KDAT系指键传输信号，滑鼠时钟脉冲信号MCLK与滑鼠数据信号MDAT系指滑鼠传输信号。

请参照图3，其表示依照图2中所示的元件检测及切换装置的结构方框图。如图3所示，第一传输信号S1输入至一第一解码器30，第二传输信号S2输入至一第二解码器31，分别对第一传输信号S1与第二传输信号S2解码，然后各产生一8位元的数据解码信号D1与D2输入至监测及控制装置32。在此同时，第一传输信号S1与第二传输信号S2亦同时输入至一交换器34。

由于PS/2键盘20与滑鼠25的传输信号的编码不同，例如PS/2键盘的传输信号的初始编码为AA，PS/2滑鼠的传输信号的初始编码为AA00，故而监测及控制装置32可用以对第一传输信号S1与第二传输信号S2作监测，判断在第一PS/2连接器21与第二PS/2连接器26上所连接的元件是PS/2键盘或是PS/2滑鼠，并输出一控制信号Ctrl至交换器34，决定是否将第一传输信号S1与第二传输信号S2作交换。例如当第一PS/2连接器21连接至键盘20，第二PS/2连接器26连接至滑鼠25时，则第一传输信号S1在输入至交换器34后，经由第一信号传输线L1将键盘时钟脉冲信号KCLK与键盘数据信号KDAT输出至微控制器27；且经由第二信号传输线L2将滑鼠时钟脉冲信号MCLK与滑鼠数据信号MDAT输出至微控制器27。

若当第一PS/2连接器21连接至滑鼠25，第二PS/2连接器26连接至键盘20时，则第一传输信号S1在输入至交换器34后，经由第二信号传输线L2将滑鼠时钟脉冲信号MCLK与滑鼠数据信号MDAT输出至微控制器27；且第二传输信号S2经由第一信号传输线L1将键盘时钟脉冲信号KCLK与键盘数据信号KDAT输出至微控制器27。

因此，经过交换器34输出的传输信号，已是不需再经判断的PS/2键盘传输信号以及滑鼠传输信号，故而系统开机的控制单元，亦不需在微控制器正常运作后，才能得到正确的键盘或是滑鼠开机的机制。

因此，本发明的特征之一是以一元件检测及切换装置，连接于微控制器与连接器间，来监测连接器所送来的传输信号编码，然后将传输信号输出至微控制器，使得微控制器在正常运作前，即可正确产生键盘或滑鼠的传输信号。

本发明的特征之二是元件检测及切换装置系一简单的电路结构，不需经由微控制器来控制，即可用以将PS/2键盘与滑鼠的传输信号由正确的传输线输出。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视本发明的权利要求所界定者为准。

Claims (9)

1.一种元件检测及切换装置，用以将一第一传输信号与一第二传输信号经由一第一信号传输线与一第二信号传输线输出至一微控制器，其特征是该元件检测及切换装置包括：

一第一解码器，用以接收该第一传输信号，并输出一第一数据解码信号；

一第二解码器，用以接收该第二传输信号，并输出一第二数据解码信号；

一监测及控制装置，接收该第一数据解码信号与第二数据解码信号，并输出一控制信号；以及

一交换器，用以接收该第一传输信号、第二传输信号与控制信号，然后将一PS/2键盘传输信号自该第一信号传输线输出，并将一PS/2滑鼠传输信号自该第二信号传输线输出。

2.如权利要求1所述的元件检测及切换装置，其特征是该第一数据解码信号系一8位元的数据码。

3.如权利要求1所述的元件检测及切换装置，其特征是该第二数据解码信号系一8位元的数据码。

4.如权利要求1所述的元件检测及切换装置，其特征是该PS/2键盘传输信号包括一键盘时钟脉冲信号与一键盘数据信号。

5.如权利要求1所述的元件检测及切换装置，其特征是该PS/2滑鼠传输信号包括一滑鼠时钟脉冲信号与一滑鼠数据信号。

6.如权利要求1所述的元件检测及切换装置，其特征是该第一传输信号系由一PS/2键盘输出，该第二传输信号系由一PS/2滑鼠输出。

7.如权利要求6所述的元件检测及切换装置，其特征是该PS/2键盘连接至一第一PS/2连接器，然后输出该第一传输信号；该PS/2滑鼠连接至一第二PS/2连接器，然后输出该第二传输信号。

8.如权利要求1所述的元件检测及切换装置，其特征是该第一传输信号系由一PS/2滑鼠输出，该第二传输信号系由一PS/2键盘输出。

9.如权利要求8所述的元件检测及切换装置，其特征是该PS/2滑鼠连接至一第一PS/2连接器，然后输出该第一传输信号；该PS/2键盘连接至一第二PS/2连接器，然后输出该第二传输信号。

Images