PS2キーボードアダプタ

ワンダースワン用
PS/2キーボードプロトコル変換
アダプタ

コンセプト

　一般のパソコン用として使用されているPS/2キーボードの信号（同期シリアル）を、ワンダースワンの通信ポート仕様（非同期38400bps）に変換し、容易に接続できるようにするために作製したものです。

　通信ポート及びメモリーを内蔵したワンチップマイコン（ATMEL社AVR）を使用することで、必要最低限の簡単な回路で変換が行えます。
　信号の変換だけではなく、キーボードのスキャンコードから通常のASCIIコードに変換するモードも備えているため、ワンダースワン側でキーコードを変換する必要が無く、簡単にキーボード対応のアプリケーションを作製することが可能となります。

　また、PS/2キーボードからの受信だけではなく、キーボードに対してコマンドを送信する事も可能になっています。これによって細かいキーボードの制御（LEDの点灯、キーリピート速度）を行うことが出来ます。

使用法

　アダプタはワンダースワン側から見ると、シリアル接続された普通の外部機器と同等です。
　従って普通に通信ポートを開けば、キー入力されたコードがそのまま受信できます。接続はワンダーウィッチ付属のPC接続ケーブルを使用し、PCの代わりにアダプタを接続、アダプタにPS/2キーボードを接続します。

ハードウェア

　アダプタの回路は非常に単純で、PS/2のCLOCK信号をAVRの外部割り込み端子に、DATA信号を入力端子に接続し、AVRのUART入出力端子をMAX232経由でRS232Cコネクタへ接続しているだけです。
　AVRの入力ポートにはプルアップが内蔵されているので、CLOCKとDATAのプルアップ抵抗は不要なようにも思えますが、内蔵プルアップではキーボードに対するコマンド送信がうまくいかなかった為、付けてあります。

回路図

ファームウェア

ソースファイル(ppca_src.zip)

バイナリファイル(ppca_bin.zip)

キーコード表

　アダプタスキャンコードモード、トランスレートモード、拡張トランスレートモードの三つの出力モードを持ちます。
　スキャンコードモード時はPS/2キーボードの生データをそのまま出力し、トランスレートモードと拡張トランスレートモード時はスキャンコードを内部で変換してから出力します。

　ScrollLock、NumLock、CapsLockの各LEDのON/OFFや、Shiftキーを押した時の英小文字/英大文字の切替動作は、スキャンコードモード時には一切行われないので注意が必要です。
　スキャンコードモード時にLEDを点灯させたい場合は、アダプタに対してコマンドを送信する必要があります。

■ トランスレートモード時のキーコード表 ■

	0	1	2	3	4	5	6	7
0			SPACE	0	@	P	`	p
1			!	1	A	Q	a	q
2			"	2	B	R	b	r
3			#	3	C	S	c	s
4			$	4	D	T	d	t
5			%	5	E	U	e	u
6			&	6	F	V	f	v
7			'	7	G	W	g	w
8	BS		(	8	H	X	h	x
9	TAB		)	9	I	Y	i	y
A			*	:	J	Z	j	z
B		ESC	+	;	K	[	k	{
C			,	<	L	\	l	\|
D	ENTER		-	=	M	]	m	}
E			.	>	N	^	n	~
F			/	?	O	_	o	DEL

■ 拡張トランスレートモード時のキーコード表 ■

	8	9	A	B	C	D	E	F
0		LCTRL(M)	INSERT		F1	NUM	半角/全角	LWIN
1		LSHIFT(M)	END		F2	CAPS	英数	RWIN
2		LALT(M)	↓		F3	SCROLL	無変換	WINAPP
3		RCTRL(M)	PDOWN		F4		変換
4		RSHIFT(M)	←		F5		ひらがな
5		RALT(M)			F6
6		LCTRL(B)	→		F7
7		LSHIFT(B)	HOME		F8
8		LALT(B)	↑		F9
9		RCTRL(B)	PUP		F10
A		RSHIFT(B)	PAUSE		F11
B		RALT(B)	PSCREEN		F12
C
D
E
F

　拡張トランスレートモード時は、トランスレートモード時のコードに加えて0x80～0xFFの範囲のコードが出力されます。
　基本的に全てのキーコードはキーを押したときに出力されますが、左右のCtrl、Shift、Altキーだけはキーを押したときと離したときにコードが出力されます。
　後ろに(M)と書かれているのがキーを押したときに出力されるコード、(B)と書かれているのが離した時に出力されるコードです。

コマンド

　ワンダースワンからアダプタに対してコマンドを送信することで、動作モードを切り替えたり、状態を取得したりすることができます。
　コマンドは全て1バイトの半角英大文字または数値です。

コマンド表

S	スキャンコードモードに切替
Ｔ	トランスレートモードに切替（デフォルト）
X	拡張トランスレートモードに切替
V	ファームウェアバージョンを返す
R	キーボードリセット
L	LEDの状態を取得　bit0 - Scroll Lock 　bit1 - Num Lock 　bit2 - Caps lock 　以上のビット状態に0x30を加えた値が返ってきます。　従ってアダプタからの戻り値は'0'～'7'までの文字となります。
E	LED状態設定　このコマンドに続けて送信した1バイトの、下位3ビットをLEDの状態として設定します。　bit0 - Scroll Lock 　bit1 - Num Lock 　bit2 - Caps lock 　スキャンコードモードで動作している時は、このコマンドでLED状態を設定しても、キーコードは変わりません。　トランスレート、拡張トランスレートモードの場合は、LED状態の設定によってキーコードが変化します。
K	キー状態取得　Ctrl、Shift、Altの状態が、2バイトのコードとして返ってきます。最初のバイト　bit0 - 左Ctrl 　bit1 - 左Shift 　bit2 - 左Alt 次のバイト　bit0 - 右Ctrl 　bit1 - 右Shift 　bit2 - 右Alt 　以上のビット状態に0x30を加えた値が返ってきます。　従ってアダプタからの戻り値は'0'～'7'までの文字となります。
1	1バイトコマンド送信　キーボードに1バイトコマンドを送信します。　このコマンドに続けて送信した1バイトのデータをそのままキーボードに送信します。　デバッグ用に付けたもので、特殊なことをやろうとしない限りは使う必要は無いでしょう。
2	2バイトコマンド送信　キーボードに2バイトコマンドを送信します。このコマンドに続けて送信した2バイトのデータをそのままキーボードに送信します。　これもデバッグ用に付けたものです。

作者情報

tokoya
メールアドレス：tokoya@mars.dti.ne.jp
ホームページ：www.mars.dti.ne.jp/~tokoya