Puerto PS / 2 - PS/2 port

Puerto PS / 2
Tomas de teclado y mouse de PS2.jpg
Los puertos de conexión PS / 2 codificados por colores (violeta para teclado y verde para mouse)
Escribe Conector de datos para teclado y mouse de computadora
Diseñador IBM
Diseñado 1987 ; Hace 34 años ( 1987 )
Reemplazado Conector DIN , conector DE-9 e InPort Mini-DIN-9
Sustituida por USB ( clase de dispositivo de interfaz humana USB )
Conectable en caliente No
Externo
Cable 4 hilos más blindaje
Patas 6
Conector Mini-DIN-6
Señal 5 V CC
Max. Voltaje 5,0 ± 0,5 V
Max. Actual 275 mA
Señal de datos Datos en serie a 10,0–16,7 kHz con 1 bit de inicio, 8 bits de datos ( LSB primero), 1 bit de paridad (impar), 1 bit de parada, [1 bit de confirmación (si es de host a dispositivo)]
Bitrate 7–12  kbit / s
Max. dispositivos 1 o 2
Protocolo De serie
Pinout.svg del conector MiniDIN-6
Conector hembra desde el frente
Pin 1 + DATOS Datos
Pin 2 No conectado
Pin 3 GND Suelo
Pin 4 Vcc +5 V CC a 275 mA
Pin 5 + CLK Reloj
Pin 6 No conectado

El puerto PS / 2 es un conector mini-DIN de 6 pines que se utiliza para conectar teclados y ratones a un sistema informático compatible con PC. Su nombre proviene de la serie IBM Personal System / 2 de computadoras personales , con la que se introdujo en 1987. El conector de mouse PS / 2 generalmente reemplazó al antiguo conector de "mouse serial" DE-9 RS-232 , mientras que el conector PS / 2 El conector de teclado reemplazó al conector DIN de 5 pines / 180 ° más grande utilizado en el diseño IBM PC / AT . El puerto de teclado PS / 2 es eléctrica y lógicamente idéntico al puerto de teclado IBM AT, y solo se diferencia en el tipo de conector eléctrico utilizado. La plataforma PS / 2 introdujo un segundo puerto con el mismo diseño que el puerto del teclado para usarlo para conectar un mouse; por lo tanto, las interfaces de teclado y mouse de estilo PS / 2 son eléctricamente similares y emplean el mismo protocolo de comunicación. Sin embargo, a diferencia del conector Apple Desktop Bus que utiliza Apple, por lo demás similar, el puerto de teclado y mouse de un sistema dado puede no ser intercambiable ya que los dos dispositivos usan diferentes conjuntos de comandos y los controladores de dispositivo generalmente están codificados para comunicarse con cada dispositivo en el dirección del puerto que se asigna convencionalmente a ese dispositivo. (Es decir, los controladores del teclado están escritos para usar el primer puerto y los controladores del mouse están escritos para usar el segundo puerto).

Protocolo de comunicación

Cada puerto implementa un canal serial síncrono bidireccional . El canal es ligeramente asimétrico: favorece la transmisión desde el dispositivo de entrada al ordenador, que es el caso mayoritario. La interfaz de teclado bidireccional IBM AT y PS / 2 es un desarrollo de la interfaz de teclado unidireccional IBM PC, que utiliza las mismas líneas de señal pero agrega capacidad para enviar datos al teclado desde la computadora; esto explica la asimetría.

La interfaz tiene dos líneas de señales principales, Datos y Reloj. Estas son señales de un solo extremo impulsadas por controladores de colector abierto en cada extremo. Normalmente, la transmisión es del dispositivo al host. Para transmitir un byte, el dispositivo simplemente emite una trama de datos en serie (incluidos 8 bits de datos y un bit de paridad) en la línea de datos en serie, ya que alterna la línea de reloj una vez por cada bit. El anfitrión controla la dirección de la comunicación usando la línea del reloj; cuando el host lo baja, se inhibe la comunicación desde el dispositivo adjunto. El anfitrión puede interrumpir el dispositivo bajando el Reloj mientras el dispositivo está transmitiendo; el dispositivo puede detectar esto si el reloj se mantiene bajo cuando el dispositivo lo suelta para subir cuando la señal del reloj generada por el dispositivo cambia. Cuando el host baja el Reloj, el dispositivo debe dejar de transmitir inmediatamente y liberar Reloj y Datos para que ambos floten en alto. (Hasta ahora, todo esto es lo mismo que el protocolo de comunicación unidireccional del puerto de teclado de IBM PC, aunque los formatos de trama en serie difieren). El host puede usar este estado de la interfaz simplemente para inhibir que el dispositivo transmita cuando el host está no está listo para recibir. (Para el puerto de teclado de IBM PC, este era el único uso normal de la señalización de la computadora al teclado. No se podía ordenar al teclado que retransmita un código de escaneo de teclado después de haber sido enviado, ya que no había un canal de datos inverso para transportar comandos al teclado, por lo que la única forma de evitar perder códigos de escaneo cuando la computadora estaba demasiado ocupada para recibirlos era inhibir el envío del teclado hasta que la computadora estuviera lista. Este modo de operación sigue siendo una opción en IBM AT y Puerto de teclado PS / 2.)

Para enviar un byte de datos al dispositivo, el host baja el reloj, espera brevemente, baja los datos y vuelve a liberar la línea del reloj. El dispositivo genera entonces una señal de reloj mientras que el anfitrión emite una trama de bits en la línea de datos, un bit por pulso de reloj, similar a lo que el dispositivo conectado haría para transmitir en la otra dirección. Sin embargo, mientras que la transmisión de dispositivo a host lee bits en los flancos descendentes del reloj, la transmisión en la otra dirección lee bits en los flancos ascendentes. Después del byte de datos, el host libera la línea de datos y el dispositivo bajará la línea de datos durante un período de reloj para indicar una recepción exitosa. Un teclado normalmente interpreta el byte recibido como un comando o parámetro de un comando anterior. El dispositivo no intentará transmitir al host hasta que tanto el reloj como los datos hayan estado altos durante un período mínimo de tiempo.

Se favorece la transmisión desde el dispositivo al host porque desde el estado inactivo normal, el dispositivo no tiene que tomar el canal antes de poder transmitir; el dispositivo simplemente comienza a transmitir de inmediato. Por el contrario, el anfitrión debe apoderarse del canal tirando primero de la línea Reloj y luego la línea de Datos baja y esperando que el dispositivo tenga tiempo para liberar el canal y prepararse para recibir; solo entonces el host puede comenzar a transmitir datos.

Disponibilidad del puerto

Puerto dual PS / 2, divisor correspondiente (cable Y) y distribución de pines (hembra).

Las computadoras portátiles más antiguas y la mayoría de las placas base modernas tienen un solo puerto que admite un teclado o un mouse. A veces, el puerto también permite que uno de los dispositivos se conecte a los dos pines del conector que normalmente no se utilizan para permitir que ambos se conecten a la vez a través de un cable divisor especial. Esta configuración es común en los portátiles IBM / Lenovo Thinkpad, entre muchos otros.

La interfaz del teclado PS / 2 es eléctricamente la misma que el conector DIN de 5 pines en los teclados AT anteriores , y los teclados diseñados para uno se pueden conectar al otro con un simple adaptador de cableado. Estos adaptadores de cableado y cables adaptadores alguna vez estuvieron comúnmente disponibles para la venta. Tenga en cuenta que los teclados IBM PC y PC XT utilizan un protocolo unidireccional diferente con el mismo conector DIN que los teclados AT, por lo que, aunque se puede conectar un teclado PC o XT al puerto PS / 2 mediante un adaptador de cableado diseñado para un teclado AT, el teclado anterior no funcionará con el puerto PS / 2. (Al menos, no puede funcionar con el software del controlador del teclado PS / 2 normal, incluido el controlador del teclado del BIOS del sistema).

En contraste con esto, la interfaz del mouse PS / 2 es sustancialmente diferente de RS-232 (que generalmente se usaba para mouse en PC sin puertos PS / 2), pero no obstante, se fabricaron muchos ratones que podían operar en ambos con un simple cableado pasivo. adaptador, donde los ratones detectarían la presencia del adaptador en función de su cableado y luego cambiarían los protocolos en consecuencia.

Los conectores de teclado y mouse PS / 2 también se han utilizado en sistemas informáticos no compatibles con PC de IBM, como la línea DEC AlphaStation , las primeras máquinas IBM RS / 6000 CHRP y SGI Indy , Indigo 2 y más recientes ( Octane , etc.) ordenadores. Las computadoras de clonación Macintosh basadas en el diseño de la placa lógica "LPX-40" presentaban puertos PS / 2 para mouse y teclado, incluidos Motorola StarMax y Power Computing PowerBase.

Estado del puerto heredado y USB

PS / 2 ahora se considera un puerto heredado , y los puertos USB ahora se prefieren normalmente para conectar teclados y ratones. Esto se remonta al menos a la especificación Intel / Microsoft PC 2001 de 2000.

Sin embargo, los puertos PS / 2 continúan incluyéndose en muchas placas base de computadoras y algunos usuarios los prefieren por varias razones, entre las que se incluyen las siguientes:

  • Los puertos PS / 2 pueden ser preferidos por razones de seguridad en un entorno corporativo, ya que permiten que los puertos USB estén totalmente deshabilitados, evitando la conexión de discos extraíbles USB y dispositivos USB maliciosos.
  • La interfaz PS / 2 no proporciona ninguna restricción sobre la sustitución de teclas , aunque los teclados USB tampoco tienen tal restricción, a menos que se operen en el modo BOOT , que es la excepción.
  • Para liberar puertos USB para otros usos, como dispositivos USB extraíbles.
  • Es posible que algunos teclados USB no puedan operar el BIOS en ciertas placas base debido a problemas con los controladores o falta de soporte. La interfaz PS / 2 tiene compatibilidad casi universal con BIOS.

Latencia de los ratones

Los ratones USB envían datos más rápidamente que los ratones PS / 2 porque los ratones USB estándar se sondean a una velocidad predeterminada de 125 hercios, mientras que los ratones PS / 2 estándar envían interrupciones a una velocidad predeterminada de 100 Hz cuando tienen datos para enviar a la computadora. Sin embargo, muchos jugadores prefieren los ratones y teclados de PS2 porque esencialmente tienen latencia cero a través del puerto. El sistema operativo no necesita un "sondeo". El dispositivo notifica al sistema operativo cuando es el momento de recibir un paquete de datos.

Además, los ratones USB no hacen que el controlador USB interrumpa el sistema cuando no tienen ningún cambio de estado para informar de acuerdo con el perfil predeterminado de la especificación USB HID para ratones. Tanto PS / 2 como USB permiten anular la frecuencia de muestreo, ya que PS / 2 admite una frecuencia de muestreo de hasta 200 Hz y USB admite una frecuencia de sondeo de hasta 1 kHz siempre que el mouse funcione a velocidades USB de máxima velocidad o más alto.

Limitaciones de sustitución de la llave USB

La interfaz del teclado USB HID requiere que maneje explícitamente la sustitución de teclas, con la clase de teclado HID completa que admite la sustitución de teclas n. Sin embargo, la clase de teclado de arranque USB (diseñada para permitir que la BIOS proporcione fácilmente un teclado en ausencia de compatibilidad con OS USB HID) solo permite la sustitución de 6 teclas. Algunos periféricos de teclado solo admiten la última clase, y algunos sistemas operativos pueden no cambiar para usar la clase de teclado HID completa con un dispositivo después del arranque.

Conversión entre PS / 2 y USB

Muchos teclados y ratones se diseñaron específicamente para admitir interfaces y protocolos USB y PS / 2, seleccionando el tipo de conexión adecuado al encender. Estos dispositivos generalmente están equipados con un conector USB y se envían con un adaptador de cableado pasivo para permitir la conexión a un puerto PS / 2. Dichos adaptadores pasivos no están estandarizados y, por lo tanto, pueden ser específicos del dispositivo con el que vienen. Conectarlos a un puerto PS / 2 requeriría un convertidor de protocolo, traduciendo activamente entre los protocolos. Dichos adaptadores solo admiten ciertas clases de dispositivos USB, como teclados y ratones, pero no son específicos de un modelo o proveedor.

Los periféricos más antiguos solo para PS / 2 se pueden conectar a un puerto USB a través de un convertidor activo , que generalmente proporciona un par de puertos PS / 2 (que pueden designarse como un teclado y un mouse, aunque ambos puertos pueden admitir ambos protocolos) al costo de un puerto USB en la computadora host.

Codigo de color

Color Descripción
  Púrpura Teclado
  Verde Ratón

Los conectores PS / 2 originales eran negros o tenían el mismo color que el cable de conexión (principalmente blanco). Más tarde, el estándar PC 97 introdujo un código de color: el puerto del teclado y los enchufes de los teclados compatibles eran de color púrpura; los puertos y enchufes del mouse eran verdes. (Algunos proveedores usaron inicialmente un código de color diferente; Logitech usó el color naranja para el conector del teclado durante un período corto, pero pronto cambió a violeta). Hoy en día, este código todavía se usa en la mayoría de las PC. Los pines de los conectores son los mismos, pero la mayoría de las computadoras no reconocerán los dispositivos conectados al puerto incorrecto.

Problemas de hardware

Hotplugging

Los puertos PS / 2 están diseñados para conectar las líneas de E / S digitales del microcontrolador en el dispositivo externo directamente a las líneas digitales del microcontrolador en la placa base. Están no diseñados para ser intercambiables en caliente . Los dispositivos PS / 2 de intercambio en caliente generalmente no causan daños porque los microcontroladores más modernos tienden a tener líneas de E / S más robustas integradas que son más difíciles de dañar que las de los controladores más antiguos; sin embargo, el intercambio en caliente todavía puede causar daños en máquinas más antiguas o en máquinas con implementaciones de puertos menos robustas.

Si se intercambian en caliente, los dispositivos deben ser lo suficientemente similares para que el controlador que se ejecuta en el sistema host los reconozca y se pueda usar con el nuevo dispositivo. De lo contrario, el nuevo dispositivo no funcionará correctamente. Si bien esto rara vez es un problema con los dispositivos de teclado estándar, el sistema host rara vez reconoce el nuevo dispositivo conectado al puerto del mouse PS / 2. En la práctica, la mayoría de los teclados se pueden intercambiar en caliente, pero esto debe evitarse.

Durabilidad

Adaptador de PS / 2 a USB alimentado por bus

Los conectores PS / 2 no están diseñados para conectarse y desconectarse con mucha frecuencia, lo que puede provocar que las clavijas se doblen o se rompan. Además, los conectores PS / 2 solo se insertan en una dirección y deben girarse correctamente antes de intentar la conexión. (Si un usuario intenta insertar el conector en la orientación incorrecta y luego intenta rotarlo a la orientación correcta sin primero tirar de él, se pueden doblar las clavijas).

La mayoría de los conectores, aunque no todos, incluyen una flecha o una sección plana que generalmente se alinea a la derecha o en la parte superior del conector antes de enchufarlo. La dirección exacta puede variar en computadoras antiguas o que no son ATX y se debe tener cuidado para evitar dañarlas o doblarlas. pines al conectar dispositivos. Este problema se alivia ligeramente en los tiempos modernos con la llegada del adaptador PS / 2 a USB: los usuarios pueden dejar un conector PS / 2 enchufado en el adaptador PS / 2 a USB en todo momento y no correr el riesgo de dañar el alfileres de esta manera. Un adaptador de USB a PS / 2 no tiene este problema.

Aislamiento de fallos

En una implementación estándar, ambos puertos PS / 2 generalmente están controlados por un solo microcontrolador en la placa base. Esto hace que el diseño y la fabricación sean extremadamente sencillos y económicos. Sin embargo, un efecto secundario poco común de este diseño es que un dispositivo que funciona mal puede hacer que el controlador se confunda, lo que hace que ambos dispositivos actúen de manera errática. (Un controlador bien diseñado y programado no se comportará de esta manera). Los problemas resultantes pueden ser difíciles de solucionar (por ejemplo, un mouse defectuoso puede causar problemas que parecen ser culpa del teclado y viceversa).

Ver también

Referencias

enlaces externos