Контроллер клавиатуры (вычисления)

В вычислениях клавиатура controller - это устройство, которое соединяет клавиатуру с компьютером. Его основная функция - информировать компьютер о нажатии или отпускании клавиши . Когда поступают данные с клавиатуры, контроллер инициирует прерывание (прерывание клавиатуры), чтобы CPU мог обработать ввод.

Если клавиатура является отдельным периферийным системным блоком (например, в большинстве современных настольных компьютеров ), контроллер клавиатуры не подключается напрямую к клавишам, но получает сканкоды от микроконтроллера, встроенного в клавиатуру, через какой-то последовательный интерфейс. В этом случае контроллер обычно также управляет светодиодами на клавиатуре, отправляя данные обратно на клавиатуру по проводам.

IBM PC AT использовал микросхему Intel 8042 для взаимодействия с клавиатурой. Этот компьютер также контролировал доступ к строке A20, чтобы реализовать обходной путь для ошибки микросхемы в Intel 80286. Контроллер клавиатуры также использовался для инициации программного сброса ЦП, чтобы позволить ЦП перейти из защищенного режима в реальный режим, поскольку 286 не позволял ЦП выйти из защищенного режима. режим в реальный режим, если CPU не перезагружен. Это было проблемой, потому что BIOS и службы операционной системы могли вызываться только программами в реальном режиме. Такое поведение использовалось большим количеством программного обеспечения, которое ожидает такого поведения, и поэтому контроллеры клавиатуры продолжали управлять линией A20 и выполнять программный сброс ЦП даже тогда, когда необходимость сброса с помощью контроллера клавиатуры была устранена с помощью Intel 80386 возможность переключения в реальный режим из защищенного режима без перезагрузки процессора. Контроллер клавиатуры также обрабатывает ввод PS/2 мыши, если присутствует порт мыши PS / 2. Сегодня контроллер клавиатуры либо является элементом внутри устройства Super I / O, либо отсутствует, поскольку функции клавиатуры и мыши обрабатываются контроллером USB, а его роль в управлении линией A20 - набором микросхем.

• 1 Создатели контроллера клавиатуры
• 2 Предпосылки изобретения
• 3 Обзор изобретения
• 4 IBM
  • 4.1 Список команд KBC
• 5 Заключение
• 6 См. Также
• 7 Ссылки
• 8 Внешние ссылки

• Первые известные создатели контроллера клавиатуры, например, Вен Ло и Стивен Лофран.

1. Изобретение относится к области вычислительных устройств и, в частности, к методам снижения энергопотребления портативных вычислительных устройств.
2. В портативном вычислительном устройстве, таком как портативный компьютер, портативное устройство поискового вызова или персональное цифровому помощнику, особое внимание уделяется увеличению времени, в течение которого устройство может работать при питании от внутренней батареи. По мере увеличения этого промежутка времени аккумулятор портативного вычислительного устройства необходимо заряжать реже. В целом, чем дольше портативное вычислительное устройство может работать между событиями зарядки аккумулятора, тем более «портативным» является устройство.
3. Для увеличения срока службы аккумулятора портативного вычислительного устройства производители ищут пути для снижения энергопотребления вычислительного устройства. Это привело к исследованию разработки центральных процессоров с низким энергопотреблением, а также других методов проектирования систем с низким энергопотреблением и управления энергопотреблением.
4. Крайне желательно, чтобы портативное вычислительное устройство использовало низкое энергопотребление. мощный вторичный процессор, который, предпочтительно, не требует полного изменения архитектуры портативного вычислительного устройства. Такое устройство с низким энергопотреблением может удовлетворить потребности пользователей, которым требуется увеличенный срок службы батареи, не требуя от производителя портативных вычислительных устройств полной переделки устройства.

• В среде, в которой применяется изобретение На практике контроллер клавиатуры и аккумуляторный модуль обмениваются данными друг с другом с помощью вторичной шины, чтобы позволить контроллеру клавиатуры управлять ресурсами батареи, используемыми в портативном вычислительном устройстве. Согласно одному аспекту изобретения контроллер клавиатуры дополнительно обменивается данными с маломощным вторичным процессором через вторичную шину. Это позволяет контроллеру клавиатуры передавать данные пользователя, такие как нажатия клавиш и информацию о движении мыши, на вторичный процессор с низким энергопотреблением, тем самым позволяя вторичному процессору выполнять функции, которые являются относительно простыми и не требуют полной работы основного портативного вычислительного устройства. процессор. Это, в свою очередь, позволяет устройству работать в режиме пониженного энергопотребления.

• Эти и другие аспекты изобретения конкретно указаны в прилагаемой формуле изобретения. Однако более полное понимание различных аспектов изобретения можно получить, прочитав приведенное здесь описание вместе с фигурами, на которых одинаковые номера ссылок относятся к аналогичным элементам.

• IBM играет небольшую роль в создание контроллера клавиатуры. В IBM-совместимых компьютерах контроллер клавиатуры или контроллер клавиатуры Intel 8042 находится на материнской плате. Контроллер обрабатывает ввод, полученный с клавиатуры компьютера, строки A20, сброс, расшифровку кодов сканирования, а также мышь PS / 2. В более поздних моделях клавиатур 8042 был заменен микроконтроллером 8742, который имел микропроцессор, ОЗУ и порты ввода / вывода.
• Любой, кто пытается использовать классический контроллер клавиатуры в стиле 8042 (KBC) обнаруженный в IBM PC / AT и почти на всех более поздних ПК, как правило, сталкивается с проблемой отсутствия точной документации. 8042 (или 8742, или любое количество совместимых частей, встроенных в более поздние микросхемы Super I / O) на самом деле довольно хорошо документированы. Загвоздка в том, что 8042 - это программируемый микроконтроллер с собственным управляющим программным обеспечением в (обычно) ПЗУ. До недавнего времени никто, кроме нескольких компаний (IBM, AMI, Phoenix), точно не знал, что делает управляющее программное обеспечение.
• IBM задокументировала ряд команд, которые хост может отправлять в KBC. Следует понимать, что все эти команды являются чисто программной конструкцией, и ничто в оборудовании 8042 не диктует, что команды должны следовать какому-либо определенному формату, функции или что они вообще должны присутствовать. Поэтому понимание кода ПЗУ 8042 - единственный способ понять, что именно представляют собой команды и что они делают, с оговоркой, что разные контроллеры могут иметь и имеют несколько отличающийся код в своем ПЗУ.

Список команд KBC

-Команды, отмеченные как «игнорируемые», не выполняют никаких функций.

• 00h-1Fh : Непрямое чтение KBC RAM. Не задокументировано.
• 20h-3Fh : чтение KBC RAM по смещению 20h-3Fh. IBM задокументировала только команду 20h.
• 40h-5Fh : косвенная запись в ОЗУ KBC. Не задокументировано.
• 60h-7Fh : Записать ОЗУ KBC по смещению 20h-3Fh. Только команда 60h задокументирована IBM. Байт со смещением 20h является байтом команды и обрабатывается особым образом.
• 80h-A8h : игнорируется.
• AAh : самопроверка. Эта команда задокументирована, но ее побочные эффекты - нет.
• ABh : Тест интерфейса.
• ACh : Диагностический дамп. Упоминается третьими сторонами, но не задокументировано IBM.
• ADh : отключить клавиатуру.
• AEh : включить клавиатуру.
• AFh-BFh : игнорировать.
• C0h : чтение входного порта.
• C1h : непрерывный опрос входного порта, старший полубайт. Упоминается третьими сторонами, но не задокументировано IBM.
• C2h : Непрерывный опрос входного порта, младший полубайт. Упоминается третьими сторонами, но не задокументировано IBM.
• C3h-CFh : игнорируется.
• D0h : чтение выходного порта.
• D1h : запись выходного порта.
• D2h-DEh : игнорируется.
• E0h : чтение тестовых входов.
• E1h-EFh : игнорируется.
• F0h-FFh : биты импульсного выхода.

Портативное вычислительное устройство, содержащее: контроллер клавиатуры, имеющий первый вход для приема нажатий клавиш и имеющий выход для передачи упомянутых нажатий клавиш на главный процессор; и вторичный процессор, имеющий интерфейс с упомянутым контроллером клавиатуры через вторичную шину, упомянутая вторичная шина также используется для связи с модулем батареи, при этом упомянутый контроллер клавиатуры также передает упомянутые входные данные нажатия клавиш упомянутому вторичному процессору через упомянутую вторичную шину. Контроллер клавиатуры запрограммирован для поддержки последовательного интерфейса клавиатуры IBM®-совместимого персонального компьютера. Контроллер клавиатуры получает последовательные данные с клавиатуры, проверяет четность данных, транслирует скан-код и представляет данные системе в виде байта данных в своем выходном буфере. Контроллер прервет работу системы, когда данные будут помещены в его выходной буфер. Байт данных будет последовательно посылаться на клавиатуру с автоматически вставленным битом нечетной четности. Клавиатура требуется для подтверждения всех передач данных. Передача на клавиатуру не должна осуществляться до тех пор, пока не будет получено подтверждение для предыдущего отправленного байта. Контроллер клавиатуры и BIOS для повышения производительности компьютеров IBM PC и их совместимых устройств. В этом контроллере клавиатуры используется аппаратная методология, а не программная реализация, как в традиционном BIOS клавиатуры 8042. Это позволяет контроллеру клавиатуры мгновенно реагировать на все команды, отправляемые с клавиатуры в BIOS ЦП. Благодаря этому популярные программы, такие как Microsoft® Windows ™, NOVELL® и другие, работают намного быстрее.

• Буфер клавиатуры
• AT-клавиатура
• KVM extender
• Встроенный контроллер : Intel 8042 и другие контроллеры клавиатуры, используемые в компьютерах на базе дизайна IBM PC / AT, могут считаться встроенными контроллерами.
• Все технические данные

1. ^ http: //www.win.tue.nl / ~ aeb / linux / kbd / A20.html
2. ^[1], «Вычислительное устройство, имеющее маломощный вторичный процессор, соединенный с контроллером клавиатуры», выпущенный 08.03.2001
3. ^[2 ], «Вычислительное устройство с маломощным вторичным процессором, соединенным с контроллером клавиатуры», выпущено 2001-03-08
4. ^[3], «Вычислительное устройство, имеющее маломощный вторичный процессор, соединенный с клавиатурой. контроллер », выпущенный 2008-03-08
5. ^[4],« Вычислительное устройство, имеющее маломощный вторичный процессор, соединенный с контроллером клавиатуры », выпущенный 2008-03-08
6. ^[5], "Вычислительное устройство с маломощным вторичным процессором, подключенным к контроллер клавиатуры », выпущенный 2008-03-08
7. ^[6],« Вычислительное устройство, имеющее маломощный вторичный процессор, соединенный с контроллером клавиатуры », выпущенный 2008-03-08
8. ^[7], «Вычислительное устройство, имеющее маломощный вторичный процессор, соединенный с контроллером клавиатуры», выпущенный 2008-03-08
9. ^«Что такое контроллер клавиатуры?». www.computerhope.com. Проверено 4 декабря 2019 г.
10. ^«Команды контроллера клавиатуры IBM PC / AT 8042 | Музей OS / 2». www.os2museum.com. Проверено 4 декабря 2019 г.
11. ^«Команды контроллера клавиатуры IBM PC / AT 8042 | Музей OS / 2». www.os2museum.com. Проверено 4 декабря 2019 г.
12. ^«Команды контроллера клавиатуры IBM PC / AT 8042 | Музей OS / 2». www.os2museum.com. Проверено 4 декабря 2019 г.
13. ^[8], «Вычислительное устройство с маломощным вторичным процессором, соединенным с контроллером клавиатуры», выпущено 08 марта 2001 г.
14. ^«Техническое описание KBD42W11 (PDF) - SMSC Корпорация ". www.alldatasheet.com. Дата обращения 4 декабря 2019.

• контроллер клавиатуры - Компьютерный словарь
• KBD43W13 Клавиатура и контроллер мыши PS / 2

.