基于单片机的共享控制器的设计与实现‎

而这一问题可以通过外设共享来解决，使用外设共享控制器，可实现双主机或者多主机之间显示器、键盘和鼠标的动态切换，从而实现有限资源的合理利用。

1 设计原理

1．1 外设共享控制器的功能介绍

按下外设共享控制器的主机1按键，外设显示器和键盘、鼠标连接到主机1，同时主机1按键指示灯亮；按下主机2按键，外设显示器和键盘、鼠标连接到主机2，同时主机2按键指示灯亮。外设共享控制器具有自动扫描功能，能够监测计算机的运行。主机1先启动，则外设显示器和键盘、鼠标连接到主机1，同时主机1按键指示灯亮；主机2先启动，则外设显示器和键盘、鼠标连接到主机2，同时主机2按键指示灯亮。另外，也可通过键盘上设定的热键(连续按两次Ctrl键)来控制键盘、鼠标、显示器信号的切换。

1．2 PS／2、VGA接口介绍

外设共享控制器涉及的外设是键盘、鼠标和显示器，接口类型分别是PS／2口、PS／2口和VGA口。PS／2键盘和鼠标履行一种双向步串行协议。也就是说，每次数据线上发送一位数据并且每在时钟线上发一个脉冲就被读入。键盘／鼠标可以发送数据到主机，而主机也可以发送数据到设备，但主机总是在总线上有优先权，它可以在任何时候抑制来自于键盘／鼠标的通讯，只要把时钟拉低即可。从键盘／鼠标发送到主机的数据在时钟的下降沿(CLK由高到低的时候)被读取；从主机发送到键盘／鼠标的数据在上升沿(当时钟从低变到高的时候)被读取。不管通讯的方向怎样，键盘／鼠标总是产生时钟信号。一个PS／2设备的工作频率推荐值为15kHz左右，这意味着时钟应该是高40μs低40μs。所有的数据位安排在一个字节中，每个字节为一帧，包含11～12个位。这些位为1个起始位0、8个数据位、1个校验位、1个停止位和1个应答位。常用的六芯插座布局及其定义见图1。

VGA接口是一种COMS／TTL接口，15芯插座布局及其定义见图2和表1。VGA信号本身不需要初始化，可直接进行切换。

1．3 外设共享控制器的设计原理

外设共享控制器的原理见图3，设计采用ATMEL公司的AT89S8252单片机，它拥有8k flash存储区、256×8位RAM。AT89S8252自带EEPRO-M，且其P0、P1、P2、P3均可作为I／O口使用。在本设计中，键盘鼠标等PS／2口的切换主要是通过双刀双掷继电器实现，显示的R、G、B信号主要通过AD8183芯片完成信号切换，H、V信号通过54LS157芯片完成信号切换。为保证显示信号切换的一致性，通过一个双刀双掷继电器对AD8183和54LS157进行统一控制。本文为两台计算机设计一套键盘鼠标共享电路，计算机数量多时，情形类似。

2 设计买现

外设共享控制器需要解决计算机启动对外设(PS／2、VGA)初始化，并在计算机启动完成后，控制信号的动态切换。共分为硬件设计和软件设计。