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摘 要：PlayStation家用电视游戏娱乐平台，发展至今，已经经历了几代产品，不管是PS、PS one、PS2、PS3、还是PS4，它们标配的游戏控制器（游戏手柄）功能基本上没有太大的改变，形状基本也大同小异。文章内容介绍了PSX游戏控制器接口各引脚的功能、通信协议的格式及各种控制器与设备间的通信内容。
关键词：PSX；游戏控制器；手柄；接口；协议
中图分类号：TS952.83 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）12-0077-02
PlayStation家用电视游戏娱乐平台，发展至今，已经经历了几代产品，不管是PS、PS one、PS2、PS3、还是PS4，它们标配的游戏控制器（游戏手柄）功能基本上没有太大的改变，形状基本也大同小异。模拟摇杆控制器除了14个功能键外，还有两个的摇杆。
1 连接器的引脚排列及其功能
控制器无论是哪款，它们跟游戏机连接的接口都是一样的。游戏控制器信号输出的插口引脚排列如图1所示。PSX游戏手柄控制器是一种使用同步串行总线和通信协议的智能设备。其引脚左边起为{1}脚。
{1}为数据脚DATA，信号从控制器到设备（游戏主机）。
是一个8 bit的串行数据，在CLOCK下降沿同步传送（输入输出信号在时钟信号的由高到低时变化，所有信号的读取在时钟前沿到电平变化之前完成）。
②CMD指令脚，信号从设备到控制器。
和DATA相对应，同样是一个8 bit的串行数据，在CLOCK下降沿同步传送。
③+7.6 V震动电机驱动电源，接9 V也可以工作。
④GND电源地，或称公共极。
⑤VCC电源正极，电压范围可以从3～5 V，原装游戏控制器是3.3 V供电，高仿控制器大多数是5 V供电工作，一般使用3.3 V电压即可。另外设备主板上有一个贴片的750 mA自恢复熔断器，用于防止过载（750 mA含两只手柄和存储卡）。
⑥ATT请求信号，用于提供控制器触发信号。在传输数据、命令期间处于低电平。
⑦CLOCK时钟脚，信号从设备到控制器。用于保证数据同步传输。
⑧NC空脚，不连接。
ACK应答脚，信号从控制器到设备，在每个8 bits数据发送后，至少保持一个时钟周期的低电平，并且ATT一直保持低电平。假如ACK信号约有60 us不出低电平，主机就会查询另一个外设。
2 PSX控制器信号
2.1 控制器的时序
PSX游戏控制器通信的时序图如图2所示，所有的信号传输都以8位串行低位先出的方式进行。设备端在时钟线CLK发出500 kHz的信号。数据线DATA的电平在时钟线CLOCK的下降沿由发送端决定，数据的接收则在时钟线CLOCK的上升沿由接收端接收读取，以保证有足够的时间让DATA的信号稳定。在被选中的控制器接收到每个CMD信号之后，控制器需要在最后一个时钟周期拉低应答线ACK的电平进行应答。如果没有应答，主机将认为没有手柄接入。
2.2 通信协议的格式
当PSX主机想要读取一个控制器的信息时，首先会拉低请求线ATT的电平并在命令线CMD发出一个开始命令0x01。
控制器会通过数据线DATA回复它的ID，ID有几种，分别代表不同的控制器：
0x41表示数字模式的控制器；
0x23表示NegCon控制器专用模式；
0x73表示模拟控制器红灯模式；
0x53表示模拟控制器绿灯模式；
0x12表示PSX鼠标。
在控制器发送ID字节的同时PSX主机通过命令线传送命令0x42请求数据。随后进入空闲，控制器DATA线送出0x5A，表示开始传送数据。
时序图如图3所示，前三个字节的初始化控制器命令之后，紧接着发送所有数据字节。在实际上，数字控制器的初始化，只有两个字节，并在最后一个数据字节之后的ATT线是高电平，控制器无需作ACK应答。
2.3 协议的内容
各种控制器对外发送的字节数据见表1，控制器的按键都是以低电平触发的。
3 结 语
游戏控制器是一款普通的游戏机手柄，加以开发利用可以使它在其他方面得以发光发亮，它将不仅仅只是一款游戏手柄。
参考文献：
[1] 谈笑天.变电站自动化系统远动通信模式探讨[J].中小企业管理与科技，2009，（25）.
关键词：PSX；游戏控制器；手柄；接口；协议
中图分类号：TS952.83 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）12-0077-02
PlayStation家用电视游戏娱乐平台，发展至今，已经经历了几代产品，不管是PS、PS one、PS2、PS3、还是PS4，它们标配的游戏控制器（游戏手柄）功能基本上没有太大的改变，形状基本也大同小异。模拟摇杆控制器除了14个功能键外，还有两个的摇杆。
1 连接器的引脚排列及其功能
控制器无论是哪款，它们跟游戏机连接的接口都是一样的。游戏控制器信号输出的插口引脚排列如图1所示。PSX游戏手柄控制器是一种使用同步串行总线和通信协议的智能设备。其引脚左边起为{1}脚。
{1}为数据脚DATA，信号从控制器到设备（游戏主机）。
是一个8 bit的串行数据，在CLOCK下降沿同步传送（输入输出信号在时钟信号的由高到低时变化，所有信号的读取在时钟前沿到电平变化之前完成）。
②CMD指令脚，信号从设备到控制器。
和DATA相对应，同样是一个8 bit的串行数据，在CLOCK下降沿同步传送。
③+7.6 V震动电机驱动电源，接9 V也可以工作。
④GND电源地，或称公共极。
⑤VCC电源正极，电压范围可以从3～5 V，原装游戏控制器是3.3 V供电，高仿控制器大多数是5 V供电工作，一般使用3.3 V电压即可。另外设备主板上有一个贴片的750 mA自恢复熔断器，用于防止过载（750 mA含两只手柄和存储卡）。
⑥ATT请求信号，用于提供控制器触发信号。在传输数据、命令期间处于低电平。
⑦CLOCK时钟脚，信号从设备到控制器。用于保证数据同步传输。
⑧NC空脚，不连接。
ACK应答脚，信号从控制器到设备，在每个8 bits数据发送后，至少保持一个时钟周期的低电平，并且ATT一直保持低电平。假如ACK信号约有60 us不出低电平，主机就会查询另一个外设。
2 PSX控制器信号
2.1 控制器的时序
PSX游戏控制器通信的时序图如图2所示，所有的信号传输都以8位串行低位先出的方式进行。设备端在时钟线CLK发出500 kHz的信号。数据线DATA的电平在时钟线CLOCK的下降沿由发送端决定，数据的接收则在时钟线CLOCK的上升沿由接收端接收读取，以保证有足够的时间让DATA的信号稳定。在被选中的控制器接收到每个CMD信号之后，控制器需要在最后一个时钟周期拉低应答线ACK的电平进行应答。如果没有应答，主机将认为没有手柄接入。
2.2 通信协议的格式
当PSX主机想要读取一个控制器的信息时，首先会拉低请求线ATT的电平并在命令线CMD发出一个开始命令0x01。
控制器会通过数据线DATA回复它的ID，ID有几种，分别代表不同的控制器：
0x41表示数字模式的控制器；
0x23表示NegCon控制器专用模式；
0x73表示模拟控制器红灯模式；
0x53表示模拟控制器绿灯模式；
0x12表示PSX鼠标。
在控制器发送ID字节的同时PSX主机通过命令线传送命令0x42请求数据。随后进入空闲，控制器DATA线送出0x5A，表示开始传送数据。
时序图如图3所示，前三个字节的初始化控制器命令之后，紧接着发送所有数据字节。在实际上，数字控制器的初始化，只有两个字节，并在最后一个数据字节之后的ATT线是高电平，控制器无需作ACK应答。
2.3 协议的内容
各种控制器对外发送的字节数据见表1，控制器的按键都是以低电平触发的。
3 结 语
游戏控制器是一款普通的游戏机手柄，加以开发利用可以使它在其他方面得以发光发亮，它将不仅仅只是一款游戏手柄。
参考文献：
[1] 谈笑天.变电站自动化系统远动通信模式探讨[J].中小企业管理与科技，2009，（25）.