基于單片機的共享控制器的設計與實現?

而這一問題可以通過外設共享來解決，使用外設共享控制器，可實現雙主機或者多主機之間顯示器、鍵盤和鼠標的動態切換，從而實現有限資源的合理利用。

1 設計原理

1．1 外設共享控制器的功能介紹

按下外設共享控制器的主機1按鍵，外設顯示器和鍵盤、鼠標連接到主機1，同時主機1按鍵指示燈亮；按下主機2按鍵，外設顯示器和鍵盤、鼠標連接到主機2，同時主機2按鍵指示燈亮。外設共享控制器具有自動掃描功能，能夠監測計算機的運行。主機1先啟動，則外設顯示器和鍵盤、鼠標連接到主機1，同時主機1按鍵指示燈亮；主機2先啟動，則外設顯示器和鍵盤、鼠標連接到主機2，同時主機2按鍵指示燈亮。另外，也可通過鍵盤上設定的熱鍵(連續按兩次Ctrl鍵)來控制鍵盤、鼠標、顯示器信號的切換。

1．2 PS／2、VGA接口介紹

外設共享控制器涉及的外設是鍵盤、鼠標和顯示器，接口類型分別是PS／2口、PS／2口和VGA口。PS／2鍵盤和鼠標履行一種雙向步串行協議。也就是說，每次數據線上發送一位數據并且每在時鐘線上發一個脈沖就被讀入。鍵盤／鼠標可以發送數據到主機，而主機也可以發送數據到設備，但主機總是在總線上有優先權，它可以在任何時候抑制來自于鍵盤／鼠標的通訊，只要把時鐘拉低即可。從鍵盤／鼠標發送到主機的數據在時鐘的下降沿(CLK由高到低的時候)被讀??；從主機發送到鍵盤／鼠標的數據在上升沿(當時鐘從低變到高的時候)被讀取。不管通訊的方向怎樣，鍵盤／鼠標總是產生時鐘信號。一個PS／2設備的工作頻率推薦值為15kHz左右，這意味著時鐘應該是高40μs低40μs。所有的數據位安排在一個字節中，每個字節為一幀，包含11～12個位。這些位為1個起始位0、8個數據位、1個校驗位、1個停止位和1個應答位。常用的六芯插座布局及其定義見圖1。

VGA接口是一種COMS／TTL接口，15芯插座布局及其定義見圖2和表1。VGA信號本身不需要初始化，可直接進行切換。

1．3 外設共享控制器的設計原理

外設共享控制器的原理見圖3，設計采用ATMEL公司的AT89S8252單片機，它擁有8k flash存儲區、256×8位RAM。AT89S8252自帶EEPRO-M，且其P0、P1、P2、P3均可作為I／O口使用。在本設計中，鍵盤鼠標等PS／2口的切換主要是通過雙刀雙擲繼電器實現，顯示的R、G、B信號主要通過AD8183芯片完成信號切換，H、V信號通過54LS157芯片完成信號切換。為保證顯示信號切換的一致性，通過一個雙刀雙擲繼電器對AD8183和54LS157進行統一控制。本文為兩臺計算機設計一套鍵盤鼠標共享電路，計算機數量多時，情形類似。

2 設計買現

外設共享控制器需要解決計算機啟動對外設(PS／2、VGA)初始化，并在計算機啟動完成后，控制信號的動態切換。共分為硬件設計和軟件設計。