PSX游戲手柄紅燈模式接口協(xié)議研究

余俊杰

摘 要：PlayStation家用電視游戲娛樂平臺(tái)，發(fā)展至今，已經(jīng)經(jīng)歷了幾代產(chǎn)品，不管是PS、PS one、PS2、PS3、還是PS4，它們標(biāo)配的游戲控制器（游戲手柄）功能基本上沒有太大的改變，形狀基本也大同小異。文章內(nèi)容介紹了PSX游戲控制器接口各引腳的功能、通信協(xié)議的格式及各種控制器與設(shè)備間的通信內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：PSX；游戲控制器；手柄；接口；協(xié)議

中圖分類號(hào)：TS952.83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）12-0077-02

PlayStation家用電視游戲娛樂平臺(tái)，發(fā)展至今，已經(jīng)經(jīng)歷了幾代產(chǎn)品，不管是PS、PS one、PS2、PS3、還是PS4，它們標(biāo)配的游戲控制器（游戲手柄）功能基本上沒有太大的改變，形狀基本也大同小異。模擬搖桿控制器除了14個(gè)功能鍵外，還有兩個(gè)的搖桿。

1 連接器的引腳排列及其功能

控制器無論是哪款，它們跟游戲機(jī)連接的接口都是一樣的。游戲控制器信號(hào)輸出的插口引腳排列如圖1所示。PSX游戲手柄控制器是一種使用同步串行總線和通信協(xié)議的智能設(shè)備。其引腳左邊起為{1}腳。

{1}為數(shù)據(jù)腳DATA，信號(hào)從控制器到設(shè)備（游戲主機(jī)）。

是一個(gè)8 bit的串行數(shù)據(jù)，在CLOCK下降沿同步傳送（輸入輸出信號(hào)在時(shí)鐘信號(hào)的由高到低時(shí)變化，所有信號(hào)的讀取在時(shí)鐘前沿到電平變化之前完成）。

②CMD指令腳，信號(hào)從設(shè)備到控制器。

和DATA相對(duì)應(yīng)，同樣是一個(gè)8 bit的串行數(shù)據(jù)，在CLOCK下降沿同步傳送。

③+7.6 V震動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源，接9 V也可以工作。

④GND電源地，或稱公共極。

⑤VCC電源正極，電壓范圍可以從3～5 V，原裝游戲控制器是3.3 V供電，高仿控制器大多數(shù)是5 V供電工作，一般使用3.3 V電壓即可。另外設(shè)備主板上有一個(gè)貼片的750 mA自恢復(fù)熔斷器，用于防止過載（750 mA含兩只手柄和存儲(chǔ)卡）。

⑥ATT請(qǐng)求信號(hào)，用于提供控制器觸發(fā)信號(hào)。在傳輸數(shù)據(jù)、命令期間處于低電平。

⑦CLOCK時(shí)鐘腳，信號(hào)從設(shè)備到控制器。用于保證數(shù)據(jù)同步傳輸。

⑧NC空腳，不連接。

ACK應(yīng)答腳，信號(hào)從控制器到設(shè)備，在每個(gè)8 bits數(shù)據(jù)發(fā)送后，至少保持一個(gè)時(shí)鐘周期的低電平，并且ATT一直保持低電平。假如ACK信號(hào)約有60 us不出低電平，主機(jī)就會(huì)查詢另一個(gè)外設(shè)。

2 PSX控制器信號(hào)

2.1 控制器的時(shí)序

PSX游戲控制器通信的時(shí)序圖如圖2所示，所有的信號(hào)傳輸都以8位串行低位先出的方式進(jìn)行。設(shè)備端在時(shí)鐘線CLK發(fā)出500 kHz的信號(hào)。數(shù)據(jù)線DATA的電平在時(shí)鐘線CLOCK的下降沿由發(fā)送端決定，數(shù)據(jù)的接收則在時(shí)鐘線CLOCK的上升沿由接收端接收讀取，以保證有足夠的時(shí)間讓DATA的信號(hào)穩(wěn)定。在被選中的控制器接收到每個(gè)CMD信號(hào)之后，控制器需要在最后一個(gè)時(shí)鐘周期拉低應(yīng)答線ACK的電平進(jìn)行應(yīng)答。如果沒有應(yīng)答，主機(jī)將認(rèn)為沒有手柄接入。

2.2 通信協(xié)議的格式

當(dāng)PSX主機(jī)想要讀取一個(gè)控制器的信息時(shí)，首先會(huì)拉低請(qǐng)求線ATT的電平并在命令線CMD發(fā)出一個(gè)開始命令0x01。

控制器會(huì)通過數(shù)據(jù)線DATA回復(fù)它的ID，ID有幾種，分別代表不同的控制器：

0x41表示數(shù)字模式的控制器；

0x23表示NegCon控制器專用模式；

0x73表示模擬控制器紅燈模式；

0x53表示模擬控制器綠燈模式；

0x12表示PSX鼠標(biāo)。

在控制器發(fā)送ID字節(jié)的同時(shí)PSX主機(jī)通過命令線傳送命令0x42請(qǐng)求數(shù)據(jù)。隨后進(jìn)入空閑，控制器DATA線送出0x5A，表示開始傳送數(shù)據(jù)。

時(shí)序圖如圖3所示，前三個(gè)字節(jié)的初始化控制器命令之后，緊接著發(fā)送所有數(shù)據(jù)字節(jié)。在實(shí)際上，數(shù)字控制器的初始化，只有兩個(gè)字節(jié)，并在最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)之后的ATT線是高電平，控制器無需作ACK應(yīng)答。

2.3 協(xié)議的內(nèi)容

各種控制器對(duì)外發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)見表1，控制器的按鍵都是以低電平觸發(fā)的。

3 結(jié) 語

游戲控制器是一款普通的游戲機(jī)手柄，加以開發(fā)利用可以使它在其他方面得以發(fā)光發(fā)亮，它將不僅僅只是一款游戲手柄。

參考文獻(xiàn)：

[1] 談笑天.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通信模式探討[J].中小企業(yè)管理與科技，2009，（25）.