Разъём PS/2

Разъём PS/2 — это стандартный 6-контактный мини-разъём (Mini-DIN-6), предназначенный для подключения клавиатуры и мыши к персональному компьютеру. Назван в честь серии компьютеров IBM Personal System/2 (PS/2), представленной в 1987 году, где он был впервые использован. Разъём пришёл на смену более крупным разъёмам DIN-5 для клавиатуры и последовательным портам (COM) для мыши, обеспечив компактность и унифицированное подключение. Несмотря на повсеместное вытеснение интерфейсом USB, разъём PS/2 продолжает использоваться в некоторых промышленных системах, серверном оборудовании и материнских платах для энтузиастов из-за определённых преимуществ.

История

Предпосылки появления

В 1980-х годах клавиатуры подключались через 5-контактный разъём DIN (DIN 41524), а мыши — через 9- или 25-контактные последовательные порты RS-232. Эти разъёмы были громоздкими, занимали много места на задней панели системного блока и не обеспечивали стандартизации — разные производители могли использовать разные распиновки. С развитием персональных компьютеров возникла потребность в едином, компактном и удобном интерфейсе для ввода.

Разработка и внедрение

В 1987 году корпорация IBM выпустила линейку компьютеров IBM Personal System/2 (PS/2). В рамках этой серии был представлен новый разъём для клавиатуры и мыши, основанный на 6-контактном мини-разъёме Mini-DIN. Разъём для клавиатуры был механически идентичен разъёму для мыши, но отличался цветовой маркировкой (фиолетовый для клавиатуры, зелёный для мыши) и электрической схемой. Это позволяло избежать путаницы при подключении, хотя технически оба разъёма были взаимозаменяемы (при условии правильного распознавания устройством).

Распространение и стандартизация

Первоначально разъём PS/2 был эксклюзивом IBM, но к началу 1990-х годов, с ростом популярности клонов IBM PC, он стал стандартом де-факто. Материнские платы для процессоров Intel 80486 и Pentium начали оснащаться двумя портами PS/2. В 1995 году спецификация PC 97 (Microsoft и Intel) рекомендовала использовать цветовое кодирование (фиолетовый и зелёный) для унификации. К середине 2000-х годов разъём PS/2 был установлен практически на всех настольных компьютерах.

Упадок и замещение

С распространением интерфейса USB в конце 1990-х годов разъём PS/2 начал постепенно вытесняться. USB предлагал горячее подключение (без перезагрузки компьютера), универсальность (подключение любых устройств) и более высокую скорость передачи данных. В 2000-х годах многие производители материнских плат начали сокращать количество портов PS/2, а к 2010-м годам на многих потребительских материнских платах остался только один комбинированный порт (или ни одного). Однако в сегменте серверов, промышленных компьютеров и материнских плат для оверклокинга разъём PS/2 сохраняется из-за его низкой задержки и возможности работы в режиме N-key rollover (одновременное нажатие любого количества клавиш).

Устройство и характеристики

Конструкция разъёма

Разъём PS/2 представляет собой круглый 6-контактный штекер и гнездо типа Mini-DIN-6. Контакты расположены по кругу, один из них (обычно контакт 6) является ключом — пластиковым выступом, предотвращающим неправильное подключение. Штекер имеет металлический экранирующий корпус, защищающий от электромагнитных помех.

Распиновка (назначение контактов)

Стандартная распиновка разъёма PS/2 (со стороны гнезда на материнской плате, вид спереди):

Примечание: Для клавиатуры и мыши распиновка идентична, но различается протокол передачи данных.

Электрические параметры

• Напряжение питания: +5 В (постоянный ток).
• Максимальный ток: до 500 мА (ограничивается материнской платой).
• Частота тактового сигнала: 10–16 кГц (для клавиатуры), 10–20 кГц (для мыши).
• Интерфейс: синхронный последовательный, полудуплексный.

Протокол передачи данных

Протокол PS/2 является синхронным, двунаправленным, но в каждый момент времени передача ведётся только в одном направлении (полудуплекс). Данные передаются по линии Data (контакт 1), синхронизация осуществляется по линии Clock (контакт 5). Устройство (клавиатура или мышь) генерирует тактовые импульсы, а хост (компьютер) может управлять линией Clock для приостановки передачи. Каждый пакет данных состоит из 11 бит: стартовый бит (0), 8 бит данных (младшим битом вперёд), бит чётности (нечётный) и стоповый бит (1).

Виды и совместимость

Цветовая маркировка

Для упрощения идентификации портов на материнской плате и корпусе компьютера принята следующая цветовая маркировка:

• Фиолетовый — порт для клавиатуры.
• Зелёный — порт для мыши.
• Серый — иногда используется для комбинированного порта (поддерживает оба устройства, но не одновременно).

Комбинированные порты

На многих современных материнских платах (особенно форм-фактора Mini-ITX) устанавливается один комбинированный порт PS/2, который может работать как с клавиатурой, так и с мышью. Определение типа устройства происходит автоматически при подключении. Однако одновременное подключение двух устройств через один порт невозможно без специального Y-переходника.

Совместимость с USB

Существуют переходники PS/2 — USB, которые позволяют подключать устройства с разъёмом PS/2 к порту USB и наоборот. Однако работа таких переходников не всегда корректна: для подключения старой PS/2-клавиатуры к USB требуется активный переходник (с контроллером), а для подключения USB-устройства к порту PS/2 — пассивный переходник, который работает только с устройствами, поддерживающими оба протокола (так называемые «комбинированные» устройства).

Преимущества и недостатки

Преимущества

1. Низкая задержка (лаг). Протокол PS/2 является аппаратным и не требует обработки в контроллере USB, что обеспечивает минимальную задержку ввода — критично для профессиональных геймеров и оверклокеров.
2. N-key rollover (NKRO). В отличие от USB, где количество одновременно нажатых клавиш ограничено стандартом (обычно 6 клавиш), на порту PS/2 клавиатура может передавать нажатия всех клавиш одновременно (при поддержке самой клавиатуры). Это важно для быстрого набора текста и игр.
3. Независимость от драйверов. Базовые функции клавиатуры и мыши работают на уровне BIOS/UEFI без дополнительных драйверов.
4. Надёжность. Разъём имеет механическую фиксацию (защёлка) и устойчив к случайным отключениям.

Недостатки

1. Отсутствие горячего подключения. Подключение или отключение устройства PS/2 во время работы компьютера может привести к повреждению порта или материнской платы (из-за короткого замыкания или скачка напряжения). Рекомендуется подключать только при выключенном ПК.
2. Ограниченная функциональность. PS/2 не поддерживает передачу аудио, видео или питания для зарядки устройств.
3. Меньшая скорость. Скорость передачи данных по PS/2 значительно ниже, чем по USB 2.0/3.0, но для клавиатуры и мыши этого достаточно.
4. Ограниченная длина кабеля. Рекомендуемая длина кабеля не превышает 2–3 метров из-за помех и затухания сигнала.

Применение

В современных компьютерах

Несмотря на доминирование USB, разъём PS/2 продолжает использоваться:

• В материнских платах для оверклокинга (например, серии ASUS ROG, MSI MEG) — для обеспечения NKRO и низкой задержки.
• В серверных материнских платах — для совместимости с устаревшим оборудованием и надёжности.
• В промышленных компьютерах — где требуется стабильная работа без сбоев, а горячее подключение не требуется.
• В тонких клиентах и терминалах — для экономии места и снижения стоимости.

В специализированных устройствах

Разъём PS/2 также используется в некоторых:

• Сканерах штрих-кодов (для подключения к кассовым аппаратам).
• Промышленных клавиатурах (с защитой от пыли и влаги).
• Тренажёрах и симуляторах (для точного ввода).

Интересные факты

• Разъём PS/2 часто путают с разъёмом S-Video (4-контактный Mini-DIN) или разъёмом для подключения джойстиков (15-контактный D-Sub), но они несовместимы.
• В некоторых старых компьютерах (например, IBM PS/2) разъёмы для клавиатуры и мыши были не только цветными, но и имели разную форму (круглый и квадратный), что делало их физически несовместимыми.
• Существуют адаптеры, позволяющие подключать PS/2-клавиатуру к порту USB на современных ноутбуках, но они часто требуют драйверов и не поддерживают NKRO.
• В 2020-х годах некоторые производители (например, Cherry) продолжают выпускать клавиатуры с разъёмом PS/2 для профессиональных геймеров.