HAL库控制PS2手柄

Posted 2022-01-14 GG~~

吐槽一下

最近买了个ps2手柄，结果买家发的例程全都是好几年前的库函数版本，尝试移植基本没啥可能。虽然PS2手柄已经被开发很久了，不过我看网上用hal库来写控制的很少，例程也都是用库函数写的，因此写篇文章来帮助刚开始接触PS2又懒得用库函数的同学。

SPI通信协议

提一下，方便理解代码

这个已经被破解很久了，具体的时序就这样。PS2手柄开启，接收器正常工作并接受以后，数据可以通过spi通信来发送接受，然后就可以通过单片机来完成数据接收和发送。

• SPI, serial peripheral interface, 串行外围设备接口。高速的，全双工的，同步通信总线。有四个引脚。需要注意的是，可能有的人被串口通信坑过，于是就把主机和从机的收发接口反接，SPI通信是一一对应的连接。DO借DO,DI接DI，时钟和CS引脚也是如此。

 很明显可以看到是一一对应。

• 连接好后，CS引脚维持高电平，通信开始时把CS电平拉低（当然你也可以反过来，平时维持低电平通信高电平）每次发送接受数据时，时钟（CLK，SCLK等）引脚如下图变换，此时DO和DI口开始交换数据（沿时钟上升沿或下降沿，可以在cubemx里设置）

（ 当然你也可以选择同步接受和发送，spi是支持的）

PS2通信协议

这个网上资料也很多了，我就大概提一下，提到编程需要知道的程度。

在连接好PS2手柄和接收器以后，接收器绿灯常亮（一般可以先试试只接电源，开启手柄，看能否配对成功），硬件没问题的情况下就可以开始编程了。

• 首先用单片机给PS2发送一个0x01，然后PS2会给你返回一个ID（说明此时是绿灯mode还是红灯mode），单片机再给他发送一个0x42（请求接受数据），PS2返回0x5a（表示可以开始传输数据），剩下的就是接受他的摇杆和按键数据了，下面这个图可以十分精确的说明。

 接受完数据以后就是处理数据，然后用在你想用的地方就好了。

配置cubemx

我这边用的是st的nucleo-f104开发板，只要你的开发板支持SPI和串口通信就好了。

• 首先是配置时钟，没啥好说的。

•  配置SPI，选几个你插着舒服的引脚就好了。

根据PS2硬件资料，这里的SPI不能乱配置，需要注意的地方如下

1. 全双工模式，主机
2. 不使能硬件nss，自己多设置一个输出引脚当CS就好
3. LSB先输出
4. CPOL设置为High
5. CPHA设置为第一个边沿
6. 64分频（非常重要，PS2支持的通信频率只有250khz，要是你单片机通信频率过高会造成PS2只返回给你0xff，就是一直给你拉高电平）

 串口自己设置就好，能证明你正常接收到数据就行。

• 主程序非常简单，就是上面说的先拉低CS脚，发送一个0x01,等10us，然后发送0x42，并且接收data[1],就是手柄的ID(绿灯模式是0x41),然后再发送接收，根据接收到的数据判断哪一位按下（按下为0，否则为1）。具体时序网上都有。

uint8_t cmd[3] = 0x01,0x42,0x00;  // 请求接受数据
uint8_t PS2data[9] = 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00;   //存储手柄返回数据

void PS2_Get(void)    //接受ps2数据

	uint8_t i = 0;
	
	HAL_GPIO_WritePin(ENABLE_GPIO_Port,ENABLE_Pin,GPIO_PIN_RESET);  //拉高，开始通讯
		
	HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1,&cmd[0],&PS2data[0],1,0xffff); // 发送0x01，请求接受数据
	delay_us(10);
	HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1,&cmd[1],&PS2data[1],1,0xffff); // 发送0x42，接受0x01（PS2表示开始通信）
	delay_us(10);
	HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1,&cmd[2],&PS2data[2],1,0xffff); // 发送0x00，接受ID（红绿灯模式）
	delay_us(10);
	for(i = 3;i <9;i++)
	
		HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1,&cmd[2],&PS2data[i],1,0xffff); // 接受数据
		delay_us(10);
		
	
	
	HAL_GPIO_WritePin(ENABLE_GPIO_Port,ENABLE_Pin,GPIO_PIN_SET);  //拉低，准备下次通讯
	

 这样子就能将数据存储在单片机里了。

数据处理

我估计反正也没人看，就随便提一嘴。

按键的话，定义存储的结构是uint8_t，没有按键按下的时候返回值（二进制看）11111111，有一个按键按下时就会有对应一个1变成0，比如10111111，具体测试一下就知道了。通过位运算就可以很简单的把所有按键值提取出来，做到全按键无冲突。

摇杆我个人习惯时1-1000范围均匀变化，手柄返回的值是0-255变化，这个强制转换也就很简单可以完成了。建议一直开着红灯模式，不然摇杆不返回模拟值，调小车占空比也是这个范围嘛。

附个一个周期正常传输数据的图（逻辑分析仪）