參與測試的雷神911黑武士Ⅱ代規格為:i7-9700K、RTX 2060、Z390主板、16GB DDR4內存、512GB NVMe SSD+2TB HDD、600W電源、酷冷至尊水冷、支持一鍵超頻,首發售價9499元,4月29日搶購。
雷神911黑武士Ⅱ代
· 顏值大躍進
雷神旗下產品有兩個特色,一個是顏值高,一個是性能強,雷神911黑武士Ⅱ代完美繼承了這兩點。
設計方面,雷神911黑武士Ⅱ代有著明顯的星戰元素,特別是整機前臉設計很容易讓人聯想到黑武士達斯·維達的面罩。整機前臉為不規則設計,中間部分為黑色豎向條紋設計,延伸至下方與兩個方向的傾斜條紋匯合;兩側部分有藍色燈帶設計,開機之后燈光效果非常出色。雷神Logo位于中央偏上位置,同樣支持藍色燈光,而且還是開機鍵,設計巧妙。
星戰元素前臉設計
前臉兩側及頂部為暗銀色,表面處理細膩,呈現噴砂質感。頂部專門設計了提手,方便移動。提手一側為前置接口,從左向右分別為USB3.0×2、3.5mm耳機、3.5mm麥克、USB2.0、Type-C和超頻鍵。超頻鍵可實現一鍵超頻,超頻狀態下有燈光,為藍色。
頂部提手
雷神911黑武士Ⅱ代采用了側透設計,側板為玻璃材質,質量出色,玩家可以清楚的看到機身內部。右側側板為金屬材質,比較厚實,同樣可以取下,取下后方便理線。
玻璃側透
雷神911黑武士Ⅱ代的機箱用料不僅扎實,而且細節處理比較出色。比如前面板豎條紋下方有金屬網格,不僅提供了不錯的視覺感受,而且在一定程度上可以防塵;電源底部也有防塵金屬網格,細節非常到位。
細節設計
由于Z390主板,雷神911黑武士Ⅱ代的背面接口相當豐富。主板部分接口擁有PS2鍵盤/鼠標接口、DVI、VGA、HDMI(不要將顯示器接在這三個視頻口上)、Type-C、USB3.1、4×USB3.0、RJ45、3.5mm音頻口;獨顯部分接口為DVI、HDMI和DP。雷神911黑武士Ⅱ代的背面接口完全可以滿足玩家需求。
背部接口
雷神911黑武士Ⅱ代的外觀設計讓我想起了AlienwareAurora,兩者在顏色方面有一定相似程度,當然雷神911黑武士Ⅱ代有著自己的設計特色,特別是在燈光、側透、提手等方面的優勢比較明顯。總體而言,雷神911黑武士Ⅱ代的顏值相當出色,且有一定獨特性。
顏值高
· 戰斗力爆表
性能也是雷神911黑武士Ⅱ代的優勢。前面已經提到雷神911黑武士Ⅱ代的硬件規格,i7-9700K+RTX 2060的核心硬件已經證明了這臺主機的高端身份,并且在主板(Z390)、硬盤(NVMe)、電源(600W)、散熱(水冷)等方面均為高端規格。正是這種堆料操作,使得雷神911黑武士Ⅱ代的性能表現十分亮眼。
高端硬件規格
處理器部分,i7-9700K隸屬于第九代英特爾酷睿處理器,“K”的后綴代表不鎖頻。其采用14nm制程工藝,擁有八核心八線程,基頻3.6GHz,最高可達4.9GHz,三級緩存12MB,TDP為95W。i7-9700K定位旗艦,僅次于i9。
i7-9700K
我使用Cinebench R15和R20進行測試,其中Cinebench R15多核得分1536cb、單核得分215cb;Cinebench R20多核得分3748cb、單核得分512cb。從得分來看,i7-9700K的性能發揮相當出色,在整機的平均線之上。
Cinebench R15
Cinebench R20
大家還記得前面板的超頻鍵嗎?i7-9700K的性能發揮之所以這么出色,與一鍵超頻有很大關系。開啟超頻后,實測i7-9700K的峰值功耗高達170W,頻率可長時間穩定在4.65GHz;作為對比,關閉超頻后i7-9700K的峰值功耗為160W,頻率可穩定在4.57GHz。一鍵超頻對性能有可見的提升。
一鍵超頻前
一鍵超頻后
顯卡部分,RTX 2060來自七彩虹。RTX 2060基于12nm制程工藝,擁有1920個流處理器,顯存為6GB GDDR5,顯存位寬192bit,顯卡頻率1365MHz,Boost頻率1680MHz,顯存頻率1750MHz。
RTX 2060規格
我使用3DMark進行測試,得到Time Spy顯卡分7370、Fire Strike Extreme顯卡分8730。從得分來看,RTX 2060的性能發揮出色,值得肯定。
Time Spy
Fire Strike Extreme
硬盤部分,雷神911黑武士Ⅱ代采用了512GB NVMe SSD+2TB HDD的雙硬盤組合,兼顧速度和容量,對于玩家而言非常必要。我使用CrystalDiskMark對SSD進行測試,得到持續讀取2796MB/s、持續寫入1546MB/s的成績,性能表現屬于中高端水準。
CrystalDiskMark
散熱部分,雷神911黑武士Ⅱ代采用了水冷散熱,而且內部風道設計合理,散熱效果要更為出色一些。我使用FurMark(1920×1080、8X MSAA)和AIDA64系統穩定性測試程序(CPU、FPU)進行雙拷。15分鐘后,i7-9700K功耗維持在156W左右,此時頻率4.68GHz,核心溫度96°;RTX 2060功耗維持在160W左右,顯卡頻率達到1830MHz,溫度穩定在71°。
散熱測試
從整體表現來看,在水冷的加持下,i7-9700K的持續性能發揮出色,而且高壓下的溫度表現也處于可接受范圍內;RTX 2060的性能表現也十分不錯,頻率已經超過了Boost值,但溫度并不高。
綜合理論性能測試,可以肯定雷神911黑武士Ⅱ代的性能表現,無論是硬件規格還是性能釋放,雷神911黑武士Ⅱ代都有著非常亮眼的表現。
· 3A游戲測試
理論聯系實際,下面進行3A游戲測試。我選擇了四款熱門大作,分別為《鬼泣5》、《刺客信條:奧德賽》、《孤島驚魂:新曙光》和《古墓麗影:暗影》。其中《鬼泣5》記錄幀數,其余三款采用內置的Benchmark測試,方便對比。
首先是《鬼泣5》。《鬼泣5》的畫質設置為1080P、極高畫質、關閉垂直同步,該設置為最高畫質設置,測試關卡為第二關開始。即使是最高畫質下,雷神911黑武士Ⅱ代依舊獲得了平均196幀的成績,畫面相當流暢。而且從幀數曲線中也能看出,整體幀數非常穩定,完全不存在掉幀情況。
畫質設置
幀率曲線
硬件占用方面,處理器綜合占用為65%,頻率4.6GHz,穩定維持在61°,功耗70W左右;顯卡占用為98%,溫度只有70°,頻率維持在1845MHz左右。從硬件占用情況來看,雷神911黑武士Ⅱ代運行《鬼泣5》相當輕松,壓力不大。
游戲中的硬件占用情況
游戲中的硬件占用情況
其次是《刺客信條:奧德賽》。《刺客信條:奧德賽》的畫質為1080P、極高畫質、關閉垂直同步,該設置為最高畫質設置。使用內置Benchmark測試得到平均61幀的成績,畫面流暢,屬于目前游戲臺式機的中高表現。
刺客信條:奧德賽
其次是《孤島驚魂:新曙光》。《孤島驚魂:新曙光》的畫質為1080P、極高畫質、開啟高分辨率材質、關閉垂直同步,該設置為最高畫質設置。使用內置Benchmark測試得到平均95幀的成績,畫面非常流暢,屬于目前游戲臺式機的高表現。
孤島驚魂:新曙光
最后是《古墓麗影:暗影》。《古墓麗影:暗影》的畫質為1080P、DX12、最高畫質、關閉垂直同步,該設置為最高畫質設置。使用內置Benchmark測試得到平均88幀的成績,畫面非常流暢,屬于目前游戲臺式機的高表現。
古墓麗影:暗影
綜合四款游戲的實測,可以看出雷神911黑武士Ⅱ代在游戲方面的表現是相當不錯的,屬于高端游戲臺式機的水平。
專業電競臺式機
· 評測總結
作為一款高性能、高顏值的臺式整機,雷神911黑武士Ⅱ代已經達到了目前國產OEM廠商中的高端水準。雷神911黑武士Ⅱ代不僅擁有出色的設計和扎實的用料,同時在硬件性能釋放方面做的非常出色。更難能可貴的是,雷神911黑武士Ⅱ代還提供了一鍵超頻功能。這種定制功能在國產OEM整機中非常少見,這也意味著雷神并非簡單攢機而已,而是提供了更加品牌化的產品,這種做產品的態度在目前國內市場比較少見。也正是這種態度,才能成就雷神今天的專業電競廠商地位。
事和游戲,是熱血男兒的永恒話題。二者的融合催生出了一個全新的流行文化亞類型——軍事娛樂,英文叫Militainment,就是Military和Entertainment這兩個詞拼一起。
在這個獨特的細分市場中,游戲和電影發行商們會不遺余力的推出軍事題材產品。在消費這些文化產品的同時,玩家也很容易淪為被消遣的對象,因為總有一些媒體喜歡制造一些以游戲為主角的軍政秘聞。它們滿足了大眾的好奇心和根深蒂固的偏見,內容還很與時俱進,也一度成為了流傳甚廣的“新聞”。
比如在雅達利主機的巔峰期,美國媒體就宣稱蘇聯人把這臺游戲機的芯片用到了洲際導彈上。
911襲擊后,又有人推斷恐怖分子是靠飛行模擬游戲學會了開飛機。
到了21世紀的鐘聲剛剛敲響之后,主角自然就該換成Playstation 2,還有很不聽話的中東梟雄薩達姆了。
“用4000臺PS2發動帝國反擊戰”
2000年12月19日凌晨1點,美國“世界新聞日報”網站上線了一篇爆炸新聞:美國海關、聯邦調查局和國防部情報局正在聯合調查一起走私案,目前已經有超過4000臺PS2主機被秘密運往伊拉克。
為了讓這臺剛發售不久的游戲機(PS2也是)同世界和平聯系到一起,報道援引了一位不具名的五角大樓高級官員的話:
絕大多數美國人并不知道PS2擁有數倍于桌面電腦的強大性能,其7500萬個/秒的多邊形生成能力,將會極大提升伊拉克戰術導彈的地形適配能力。它每秒能進行60億次浮點運算,一旦將這些設備組成超級電腦,薩達姆就可以迅速設計出可以搭載生化武器的無人機,甚至用于模擬核爆炸,最終重啟核計劃……
這段話即便是從“頭號索吹”口中講出來,也絕無半點違和感。
時至今日,你依然可以在WND官網找到原文
這則報道很快被大量轉載,一時間,好像薩達姆就要靠4000臺PS2去征服世界了。受此刺激,當時有玩家甚至一口氣買走了十幾臺PS2,目的是為了讓薩達姆的邪惡計劃無法得到進一步延續。還有遭遇缺貨的玩家高舉“薩達姆,把PS2還給我!”橫幅,跑到伊朗大使館門前高聲抗議……
得虧當年網絡不發達,現在這種有明顯漏洞的說法就很難吃香了——軍工級CPU強調惡劣工況下的可靠性,并不強調性能,民用芯片并不適用。更何況首發版PS2沒有硬盤和網卡,Linux套件直到2002年才發布,當時買回來也是磚頭。即便軟硬件都沒有問題了,用PS2進行簡單粗暴的集群計算,也存在嚴重的延遲和不穩定,不適用于需要實時反饋的軍工開發領域。
超算系統的真正難點在于網絡架構和軟件系統,其綜合性能不等于1+1+1的累積
結果直到2011年美軍全部撤出伊拉克,這4000臺PS2,連同布什政府苦苦追尋的“大規模殺傷性武器”依然不知所蹤……
結果,WND的這篇報道開的腦洞,后來居然還被軍方自己給采納了。2009年,美國空軍實驗室采購了1700臺PS3主機,為它們裝上了Yellow Dog Linux操作系統,組成代號“禿鷹”的矩陣式超級電腦。其花費只有同等級超算設備的一半,而能耗僅為10%。
正如前文所言,這種架構簡單的集群陣列計算系統存在先天性的延遲問題,所以禿鷹的唯一功能是利用其大規模浮點運算性能,來分析每天從阿富汗前線傳回的海量衛星和航空照片,捕捉塔利班活動的蛛絲馬跡。它的到來,的確改善了情報分析人員的工作壓力。
然而,悲劇還是發生了……
2010年5月,出于反破解目的,索尼在PS4的3.21版固件更新中取消了對第三方操作系統的支持,導致“禿鷹”一旦連上外網就會在自動更新之后變磚。軍方既無法購入新的主機來增加計算能力,也無法通過質保來替換故障設備——因為換回來的都是升級到新固件的。覺得被坑的美國空軍將索尼告上法庭,而后者則反訴軍方違反用戶協議,擅自將消費類電子產品用于軍事目的。
一真一假,一正一反的兩則關于“游戲機組建軍用超級電腦”的新聞,也從兩方面證明了這個想法的不靠譜。
軍方招募游戲玩家操縱無人機
和“薩達姆屯PS2”這種比較特殊的“新聞”比起來,“軍方招募游戲玩家擔任無人機飛行員”的說法在網上更為常見,并且擁有成千上萬條搜索結果的新聞,單純依靠常識已經無法辨別真偽了。
“全球鷹”無人機控制臺和一款高端飛行模擬游戲的座艙
乍看起來,無人機和飛行游戲的操作環境類似。控制者均是操縱一個“替身”進入戰場環境,面對的是從電子信號還原而來的數字影像。再加上無人機飛行控制系統本身高度的自動化特性,確實有著不少遐想空間。
很多軍事題材游戲中都設置了無人機關卡,輕松通過的玩家難免有些膨脹
從軍事背景角度來看,招募游戲玩家擔任無人機飛行員,似乎也是軍事大國們的迫切需求。在過去的20年時間里,美軍的無人機數量增長了四十倍,其總數已經占到了軍用航空器的一半,但操作員的數量卻日益捉襟見肘。
近年來,CIA的無人機攻擊行動成倍增長
此前美國空軍和海軍一直要求無人機飛行員必須為軍官,陸軍雖然允許士官操作無人機,但同樣對飛行經驗有嚴格要求。由于長期存在的鄙視鏈,現役飛行員主動改飛無人機的人數幾乎為零,這種根深蒂固的觀念造成了無人機隊伍很難得到補充。另一方面,這個位于各軍種鄙視鏈底端的崗位,又因為工作量和薪資待遇問題出現了大量離職。任憑發展下去,美軍精心打造的21世紀空中無人艦隊,恐怕真的要“無人升空”了。
上面這個真實的背景,結合玩家們的合理想象,便炮制出了互聯網上成千上萬條的“新聞”——
接著往后翻,還有更夸張的標題——《美國使用電子游戲招募12歲少年駕駛無人機》。
估計是《安德的游戲》看多了
這些新聞中所使用的關于美國空軍如何招募游戲玩家的“證據”照片,幾乎無一例外的來自于2014年左翼女導演唐姬·謝伊的紀錄片——《無人機》。
影片開場,軍方大佬就帶人來誘拐游戲高手們去殺人放火了
實際上,這段影像是挪威空軍在2012年The Gathing局域網派對上舉行的一次活動,旨在鼓勵年輕人在到達強制兵役年齡時能優先選擇空軍。至于上文提到的那個關于“軍隊誘騙小孩飛無人機”的段子,圖片也是從中截取的。看過完整片段,我們就會發現圖中那位12歲小朋友正在玩耍的并不是兵哥哥帶來的軍用無人機模擬器,而是安裝在自己筆記本中的《微軟模擬飛行》。
打臉,我看就到此為止了。一句話說到底,軍方即便再缺無人機飛行員,他們也不會按照這些鍵盤軍事專家的思路去如法炮制。
非不為也,而不能也。首要的問題,是無人機飛行技術的難度。還是聽聽行家是怎么說的吧:
前美國空軍無人機飛行員布蘭登·布萊恩曾經飛過三年F-16戰機,也酷愛電子游戲。在“普通玩家能否駕駛無人機“這個問題上,應該沒有人比他更有發言權了。
關于無人機的操作難度,他的觀點有些讓人意外——排除高空高速環境給飛行員身體帶來的不良反應,駕駛主力戰機其實要比飛無人機更簡單。因為飛行員可以在空中隨時感知飛行姿態,而缺乏這些直觀感受的無人機操作員,卻要將二維化的屏幕畫面想象成三維空間。
在布萊恩特看來,即便用玩《皇牌空戰》的思路去應對,無人機也不是靠一支類比搖桿和幾個按鍵就能輕松駕馭的。內華達州克利奇空軍基地的無人機飛行控制中心,和正在中東、中亞地區展開行動的無人機有上萬公里的距離。通訊信號在經過衛星中繼、解碼之后,通常會有2秒左右的延遲。這會影響無人機的響應時間,甚至有可能錯失攻擊的最佳時機。
布萊恩特表示這就好像是在網絡狀況不佳的情況下去玩FPS的線上對戰——指令明明輸入了,可角色的反應總是慢半拍,甚至是直接把命令給忽略了。與之相匹配的預判和臨場反應能力,在單純的訓練中是無法獲得的,必須在實戰中去積累。
這位光頭哥認為無人機給操作者的另一個挑戰,在于精神層面。
在駕駛F-16戰機的大部分時間內,他只需要關注平視顯示器投射的主要飛行信息。
而在控制MQ-9“收割者”無人機的時候,他需要面對十二臺顯示器。
在一邊完成操作一邊和同事處理海量信息的同時,他還要和任務指揮官、外勤人員和協作部門進行溝通。任何一個差錯,都會導致任務功虧一簣。
無人機任務的特殊性,也是普通人的心理狀態所無法承受的。影視作品中“彈指間檣櫓灰飛煙滅”的高光時刻,在無人機飛行員的工作中只占極小部分。按下發射按鈕前,他們往往要花費成百上千小時,才能確認目標,并且還要等待最佳的攻擊時機。
由于無人機無法獲取界定平民和武裝人員身份的證據,僅憑一些特定的、可能與恐怖活動有關的行為特征來判定打擊目標。一次成功的獵殺行動,所伴隨的是許多無辜者的生命,這往往會給按下攻擊按鈕的飛行員帶來極大的心理負擔——畢竟,這不是一場虛擬的游戲。
2004-2013年CIA無人機項目在巴基斯坦造成的平民傷亡人數
布蘭登·布萊恩特后來也正是因為長期的壓力而患上了創傷后應激障礙(PTSD),被迫提前退役。身為飛行老司機的他尚且如此,我們沒有理由相信既無飛行經驗,又沒有任何軍事背景的玩家能夠做得比他要好。
2013年夏,布萊恩特在聯合國無人機受害者聽證會上揭露無人機戰爭的罪行
即便肥宅們成功繞過了軍方對飛行時間、軍銜所設置的一系列高門檻,在媒體杜撰出來的特訓下成功實現彎道超車——這樣一部每天要玩足8小時,每年超過2000小時,并且只有一關內容的“游戲”,也會讓他們掉頭就跑的。
“使用PS4策劃巴黎恐怖襲擊案”
2015年11月13日,IS組織在巴黎的七個地點展開大規模協同襲擊,有129名平民在事件中喪生,超過300人受傷。奧朗德總統隨即宣布法國進入戰爭狀態,這就是震驚世界的11-13巴黎恐怖襲擊。
然而在案情尚未調查清楚之時,《每日郵報》《鏡報》等數十家英國老牌報紙便異口同聲的宣稱,恐怖分子可能通過PS4的內置聊天工具進行聯絡。《每日快報》更是在頭版頭條位置刊出了駭人標題——《IS使用PS4制造巴黎大屠殺》……
這些媒體的證據,來自于比利時內政部副部長簡·讓邦“事發后”的一番言論——“PS4的聊天系統要比WhatsApp這樣的加密聊天軟件更難破解。”巴黎警方也在隨后的新聞發布會上表示“襲擊者沒有留下任何電子足跡,有可能使用了小眾化的通訊工具”。至于從主犯庫阿奇兄弟寓所中搜出的一臺PS4游戲機,更是做實了英媒口中的“作案工具”。
媒體的這番推斷,從技術角度來看并不算離譜。著名網絡安全網站securityweek就在第一時間發表文章,對PS4聊天系統的安全性進行分析,指出其點對點、TLS非對稱加密、AES256密文編碼和2048位密鑰等技術特性,從理論上是不可能被破解和監控的。
來自政府官員的暗示,再加上專業技術人員的分析,一時間讓PS4成為了襲擊巴黎的幫兇之一。各路專家們自然輪番上陣,爭相揭露這臺全球最受歡迎的現役游戲機的滔天罪行。
此時位于風口浪尖的索尼,只能被迫做出公關回應。在隨后的聲明中,他們對受害者表示哀悼,同時表示會繼續完善PSN服務,鼓勵玩家對犯罪信息舉報——聽起來有些不疼不癢,但也只能如此了。倘若此時宣布接受安全部門監控,必然會損害到玩家的隱私權。而面對輿論無動于衷,又會顯得缺乏社會責任感……躺槍的大法真是里外不是人了。
對此早就看不下去的PS4玩家們,也紛紛開始了回擊。有人表示PSN的聊天功能實在是太難用了,恐怖分子也不會喜歡的。而且在巴黎襲擊案發生后一個月,索尼才發布了能在手機上和PSN好友聊天的PlayStation Message。這意味著,要想策劃如此大規模的協同襲擊,恐怖分子們還得背著PS4和電視機到處跑,每當需要聯絡同伙就四處蹭插座和Wifi……
還有好事者從比利時的官方文件中,找到了那位副部長關于“PS4成為恐怖襲擊工具”言論的出處。這番明顯被斷章取義的發言,源于簡·德讓在巴黎恐襲發生三天前的一次議會辯論。其主旨也不是怒噴游戲機聊天功能會被不法分子利用,而是表達歐盟應該開發自己的官方通訊軟件,以避免被美國情報機構監聽的構想。
科技和游戲網站隨后紛紛發表文章,譴責英媒捏造事實、混淆視聽
在2016年7月公布的11·13恐襲案調查報告中,軍事情報部門最終認定恐怖分子的聯絡工具是50臺預付費手機,恐怖組織據點內的那臺PS4并未被收為證物——看來就連當局也想象不出來這個東西除了玩游戲,還能有什么其他的用途了。
好了,通過上面三則以電子游戲為主角的“軍政秘聞”,我們不難發現其中的套路:“新聞”的制造們只需要現實的背景、一定的邏輯,還有大眾對電子游戲的偏見,就能讓在互聯網上展開病毒式的傳播。而在為這些謠言撕去“新聞”的外包裝,還原為笑談的過程中,我們亦能收獲到很多游戲以外的歡樂。
我們的電子系統中,當需要用到大量的按鍵輸入時,普通的獨立按鍵和矩陣鍵盤已經無法滿足我們的輸入需求,這個時候,我們需要使用一種功能更加強大的鍵盤,來幫助我們輸入更多的信息。在pc機上,我們經常使用104鍵的鍵盤,這種鍵盤與pc機的接口,可分為USB接口和PS2接口,我們FPGA要實現USB接口比較困難,因為USB的接口線路,不是標準的TTL電平,而PS2接口,則使用標準的TTL電平,那么我們今天就使用FPGA來解碼驅動一個采用PS2接口的pc機鍵盤,用這個鍵盤來擴展我們FPGA的輸入系統,以使我們能夠方便的輸入更多的信息。
一、 實驗目的
實現采用PS2協議的PC機鍵盤的解碼,最終將PS2鍵盤作為FPGA系統的一個標準輸入設備。
二、 實驗原理
PS2鍵盤的內部結構我們不需要過多的去關注,我們只需要關心其接口協議,正確的解碼其發送過來的按鍵信息即可,至于解碼到的按鍵信息該怎么處理,不同的應用有不同的處理方式,這里就不做過多的介紹。PS2協議的簡單描述如下:
PS2協議總共由兩根線組成,一根時鐘線和一根數據線。這里我們將采用PS2協議的鍵盤稱為從機,將控制和解碼PS2協議的一方成為主機,生活中最常見的主機便是我們的PC機。PS2總線協議的兩根線中,時鐘線傳輸時鐘信號,該時鐘信號始終由從機,即鍵盤產生。PS2協議發送一個字節的數據總共有11位,分別為
1位起始位
8位數據位
1位校驗位
1位停止位
PS2從機發送一個完整數據包的時序圖如下所示:
圖2-1 PS2從機發送數據時序圖
相信熟悉UART協議的同學一眼就能看出來,PS2協議和我們最熟悉的UART通信協議非常相似,那么我們的工作就簡單了,既然鍵盤按照這個協議發送數據,我們FPGA作為主機,只需要正確的實現該協議的解碼,將其中的8位數據位讀取出來即可。由圖可知,數據在時鐘的下降沿處是穩定的,因此我們只需要去捕獲時鐘信號的下降沿,并在檢測到這個下降沿時去讀取數據線上的電平,就能夠正確的讀到數據。
以上是PS2協議中從機到主機的一個通訊過程,實際在PS2協議中,包含了從機到主機和主機到從機的通信時序,只是在我們進行PS2鍵盤的解碼時,可以不需要進行主機到從機的通信,因此這部分內容小梅哥就不在這里講解了,如果大家以后要解碼PS2鼠標的話,就會用到主機到從機的通信了。
上面只是簡單的介紹了PS2從機到主機的通信協議,我們知道了鍵盤是一個字節一個字節的往主機發送數據的,但是,每個字節代表了什么內容呢,我們還需要對照鍵盤編碼對照表來查看。
鍵盤掃描碼分為第一套掃描碼、第二套掃描碼和第三套掃描碼,我們日常生活中常見的掃描碼絕大多數采用第二套掃描碼,因此這里小梅哥就只附上第二套掃描碼的內容。
實際一個按鍵由按下到釋放時鍵盤將按照如下的規定往主機發送數據:
只要一個鍵被按下,這個鍵的通碼(MAKE)就被發送到計算機。通碼只表示鍵盤上的一個按鍵,它不表示印刷在按鍵上的那個字符。 這就意味著在通碼和ASCII碼之間沒有已定義好的關聯, 直到主機把掃描碼翻譯成一個字符或命令。
雖然多數第二套通碼都只有一個字節寬,但也有少數“ 擴展按鍵”的通碼是兩字節或四字節寬,這類的通碼第一個字節總是為E0H(如“END”、“HOME”……)。正如鍵按下通碼就被發往計算機一樣, 只要鍵一釋放, 斷碼就會被發送。每個鍵都有它自己唯一的通碼,它們也都有唯一的斷碼。 幸運的是,你不用總是通過查表來找出按鍵的斷碼―― 在通碼和斷碼之間存在著必然的聯系。 多數第二套斷碼有兩字節長,它們的第一個字節是F0H, 第二個字節是這個鍵的通碼。
例如,當我們按下鍵盤上的“A”鍵時,鍵盤就會往主機發送”A”鍵對應的通碼(MAKE)”1C”,如果你一直按下這個按鍵不釋放,那么在一個短暫的延時之后,鍵盤會再次開始,以一定的速率持續向主機發送”1C“,直到該按鍵被釋放。在該按鍵被釋放后,鍵盤將會向主機發送“A ”的斷碼(Break),即首先發送“F0”,然后下一個字節再馬上發送“1C”。
如果我們按下的是“END”、“PAGE UP”等擴展按鍵時,會怎么樣呢?這里,以”END”鍵舉例。當”END“鍵被按下后,鍵盤會首先向主機發送“E0”,發送完成后,又會接著發送下一個字節“69”,釋放時也與前面的普通按鍵類似,先發送“E0”,然后發送“F0”,最后再發送“69”。
由上述分析可知,我們FPGA在解碼到一次數據后,還需要對這個數據進行分析判斷,判斷該數據是否為斷碼標志“F0”以及擴展碼標志”E0“。
三、 硬件設計
PS2電路結構簡單,因此這里就略去。
四、 架構設計
本實驗我們進行PS2鍵盤的解碼實驗,并將解碼到的結果顯示在數碼管上,同時,為了使我們更加直觀的感受到按鍵被按下和釋放,小梅哥在這里增加了一個蜂鳴器,當有按鍵按下或釋放(包括長按時每接收到一個通碼)時,蜂鳴器發出一個短暫的響聲,來反饋給操作者,讓我們知道我們的解碼模塊解碼到了按鍵信息。設計結構如下圖所示:
圖4-1 led實驗模塊組織結構圖
詳細端口名及其意義如下
表4-1 獨立按鍵檢測實驗端口說明
因為存在模塊間的連接,因此有部分內部信號,下表為內部信號的名稱和功能說明
表4-2 獨立按鍵檢測實驗內部信號說明
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