PS2 接口键盘和 USB 接口键盘间有何区别？

PS/2 接口键盘和 USB 接口键盘，这两种看似寻常的电脑配件，实则承载着电脑连接技术演进的印记。虽然它们最终都服务于同一个目的——让你与电脑沟通，但从诞生之初到实际使用，它们之间存在着诸多显著的差异，这些差异不仅仅是物理接口的不同，更触及了技术原理、兼容性、功能性乃至用户体验的方方面面。

一、 szület之初：时代的烙印与技术路线

PS/2 接口：辉煌的过去，专业的传承

PS/2 接口（全称 Personal System/2）是 IBM 在其 1987 年推出的 PS/2 系列电脑上首次引入的标准。它的出现，很大程度上是为了取代当时普遍使用的串行端口连接键盘和鼠标，旨在提供更高效、更专门的输入设备连接方案。PS/2 接口采用的是一种串行通信协议，但与我们熟知的 RS232 串行端口不同，PS/2 使用的是一种专门为输入设备设计的、点对点（pointtopoint）的半双工通信方式。

从物理外观上看，PS/2 接口通常是圆形的，有几个细小的针脚。最经典的是紫色的键盘接口和绿色的鼠标接口，虽然颜色只是一个约定俗成的习惯，但对于许多老玩家来说，这是一种深入人心的标志。PS/2 的一个关键特性是它的即插即用性（Plug and Play）在当时的概念下是存在的，但与现在的 USB 相比，其实现方式更为原始。当键盘插入时，电脑会识别到设备，但通常需要重启电脑才能完全启用新连接的设备，或者在系统启动时就必须已经连接好。更重要的是，PS/2 接口的通信是独占的，也就是说，当键盘通过 PS/2 连接时，它会 monopolize (垄断) 这个接口，不会有其他设备与之共享。

USB 接口：未来的方向，普及的王者

USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）则是在 1990 年代中期由包括 Intel、Microsoft、Compaq 等公司联合开发的。其核心理念是“通用”和“串行”，意图整合并简化各种外围设备的连接，终结电脑上杂乱的各种接口。USB 接口设计之初就考虑到了热插拔（Hotswapping）的能力，这意味着你可以在电脑运行时随时插入或拔出 USB 设备，电脑会立刻识别并进行配置，而无需重启。

从物理形态上，USB 接口的种类繁多，最常见的有 TypeA（长方形，电脑端最常见）、TypeB（方形，打印机等设备端常见）、MiniUSB、MicroUSB，以及近年来的 TypeC（正反皆可插，更方便）。USB 的通信方式是主从模式（MasterSlave），电脑（主机）是主控端，负责管理和轮询连接的设备。USB 采用的是轮询机制，主机不断地询问连接的设备是否有数据要发送，这种方式使得 USB 更加灵活和高效。

二、内在的差异：工作原理与通信机制

通信协议与数据传输：

PS/2 键盘使用一种相对简单但高效的专有串行协议。键盘上的微控制器将按键的按下或释放信息编码成特定的扫描码（scancodes），然后通过 PS/2 线缆以串行方式发送给电脑。电脑的 PS/2 控制器接收到这些扫描码后，会将其翻译成我们熟悉的按键事件，并传递给操作系统。这种协议的特点是低延迟且稳定，特别是在处理快速、连续的按键输入时，理论上具有一定的优势。

USB 键盘则遵循更复杂、更通用的 USB 标准协议。键盘上的微控制器将按键信息打包成 USB 数据包，并通过 USB 总线发送给电脑。电脑的 USB 控制器接收到数据包后，经过解析和处理，再转化为系统可以理解的按键事件。USB 的通信是轮询式的，电脑会周期性地询问所有连接的 USB 设备是否有数据要传输。这使得 USB 在可扩展性和设备管理方面更具优势，因为一个 USB 控制器可以同时管理多个设备。

中断请求与优先级：

PS/2 键盘与电脑的通信是通过中断请求（Interrupt Request，IRQ）来实现的。当键盘有数据要发送时，它会触发一个硬件中断，CPU 会暂停当前任务，转而去处理键盘中断。这种中断驱动的模式使得键盘的响应非常及时。由于 PS/2 接口是专门为输入设备设计的，通常会分配一个高优先级的 IRQ，以确保按键输入的低延迟。

USB 的数据传输则更加灵活。虽然 USB 设备也可以通过中断（Interrupt Transfer）来传输实时性要求较高的数据（如键盘输入），但它也支持批量传输（Bulk Transfer）和等时传输（Isochronous Transfer）等其他模式。CPU 在处理 USB 数据时，通常是通过轮询 USB 控制器来检测是否有设备需要服务。虽然初期的 USB 版本在某些极端场景下可能存在比 PS/2 略高的延迟，但随着 USB 标准的不断发展，特别是 USB 2.0 和 USB 3.0 的出现，以及先进的调度算法，USB 键盘的延迟已经非常低，足以满足绝大多数用户的需求。

供电与功耗：

PS/2 接口本身也为键盘提供供电，但通常比 USB 提供的电压和电流更为固定和有限。这使得一些功能更复杂的 PS/2 键盘（例如带有内置屏幕或大量 RGB 灯的）在设计上会受到一定限制。

USB 接口的供电能力更强，也更灵活。标准 USB 2.0 接口可以提供 5V 电压和 500mA 的电流，而 USB 3.0 则能提供更高的电流。这为 USB 键盘提供了更大的设计空间，可以支持更耗电的功能，如更炫酷的 RGB 灯效、更多的宏按键功能以及内置的 USB Hub。

三、功能与兼容性：从基础到进阶

即插即用与热插拔：

这是两者最显著的差异之一。PS/2 键盘不完全支持热插拔。虽然在一些现代主板上，将 PS/2 键盘插入已启动的电脑可能也能正常工作，但这并非设计之初的初衷，也可能导致系统识别错误或设备无法正常工作。最稳妥的做法是在关机状态下连接 PS/2 设备。

USB 键盘则完美支持热插拔。你可以随时随地插入或拔出 USB 键盘，电脑都能迅速识别并进行配置，无需重启。这种便利性是 USB 能够统治外设市场的重要原因。

设备识别与多功能性：

PS/2 接口通常是一对一的专有接口，一个接口只能连接一种类型的设备（键盘或鼠标）。电脑在启动时会根据接口的颜色或 BIOS 设置来识别连接的设备。这意味着 PS/2 键盘的识别过程相对简单直接，但一旦连接，电脑就无法再通过这个接口连接其他类型的设备。

USB 接口是通用串行总线，一个 USB 端口理论上可以连接多种类型的设备，包括键盘、鼠标、U盘、摄像头、打印机等等。通过 USB Hub，还可以连接更多的设备。USB 设备在插入时会向电脑报告自己的设备类型（如 HID Human Interface Device，用于输入设备），电脑会根据这些信息加载相应的驱动程序。这种通用性极大地扩展了电脑的连接能力。

按键冲突（Key Rollover）与防鬼键（AntiGhosting）：

在早期的 PS/2 键盘设计中，由于其半双工和串行通信的限制，以及内部矩阵扫描的机制，当同时按下多个键时，可能会出现按键冲突（Key Jamming），即某些按键组合无法被正确识别。一些高端的 PS/2 键盘会通过特殊的电路设计来解决这个问题，但对于普通用户来说，这是一个普遍存在的问题。

USB 协议在设计时就考虑到了多键输入的场景。它支持全键无冲（NKRO NKey Rollover），意味着你可以同时按下任意数量的键，每一个键都能被准确识别和发送到电脑。这是游戏玩家尤为看重的一个特性，能够确保在激烈的游戏操作中不出现按键失灵的尴尬。

操作系统支持与驱动：

PS/2 键盘是如此普遍和基础，以至于几乎所有的操作系统都内置了对 PS/2 键盘的基本驱动程序。在安装操作系统时，只要有 PS/2 接口连接了键盘，基本就能进行输入操作，无需额外安装驱动。

USB 键盘也受益于广泛的操作系统支持。现代操作系统（如 Windows、macOS、Linux）都内置了强大的 USB 驱动框架，能够自动识别和配置大多数 USB 输入设备，而无需用户手动安装。即使是具有特殊功能的 USB 键盘（如宏按键、RGB 控制等），厂商通常也会提供配套的软件驱动，以解锁这些高级功能。

BIOS/UEFI 支持：

在电脑启动的 BIOS/UEFI 设置界面中，PS/2 键盘的兼容性通常更好，支持更全面。这是因为在操作系统加载之前，BIOS/UEFI 是直接与硬件交互的，而 PS/2 作为一种历史悠久的接口，其底层支持非常稳定。

USB 键盘在 BIOS/UEFI 中的支持情况则有所不同。虽然现代 BIOS/UEFI 大部分都支持 USB 键盘，但其支持程度可能会受到主板芯片组、BIOS 版本以及具体 USB 设备的影响。有时，在 BIOS/UEFI 中使用 USB 键盘可能会遇到一些兼容性问题，例如某些按键无法识别或功能受限。

四、用户体验与实际应用

连接稳定性与可靠性：

PS/2 接口由于其直接的硬件连接和专用的通信方式，在理论上具有非常低的延迟和极高的稳定性。对于需要极致响应速度的场景（如某些低延迟的竞技游戏），一些玩家仍然偏爱 PS/2 键盘。此外，PS/2 的连接是固定的，不易因为线缆的松动而中断。

USB 接口虽然在实际使用中已经足够快速，但其轮询机制和更复杂的协议栈理论上可能会引入微小的额外延迟。不过，对于绝大多数日常使用和游戏而言，这种延迟几乎难以察觉。USB 线缆的连接方式也更容易受到物理接触不良或线缆损坏的影响。

便捷性与易用性：

USB 键盘在便捷性上完胜 PS/2。热插拔的特性使得连接和断开设备变得轻而易举。USB 接口的普及程度也意味着你可以在任何一台现代电脑上轻松使用 USB 键盘。

PS/2 键盘则显得有些“老派”。需要关机才能连接，而且接口数量有限，一旦插入键盘，通常就无法再连接另一个 PS/2 设备。

设备功能扩展性：

USB 接口为键盘提供了更大的功能扩展空间。诸如多媒体控制键、背光调节、宏命令编程、USB Hub 集成等功能，都得益于 USB 接口更强大的供电能力和数据传输能力。

PS/2 键盘的功能相对简单，主要集中在基础的按键输入。虽然有一些高端的 PS/2 键盘也具备了一些额外的功能，但与现代 USB 键盘相比，其功能的多样性和复杂性明显受限。

故障排除：

PS/2 键盘在连接出现问题时，通常是因为接口接触不良或电脑的 PS/2 控制器出现故障。由于其相对简单的设计，故障排查有时也比较直接。

USB 键盘的故障可能更复杂一些，可能涉及 USB 端口问题、驱动程序冲突、设备本身固件问题等。不过，USB 的广泛兼容性和丰富的第三方工具，也使得问题排查和解决的可能性更高。

五、总结：时代的演进与选择

从技术原理上看，PS/2 接口是一种为输入设备量身定制的、低延迟的串行通信接口。它代表了那个时代对稳定、高效连接的追求。而 USB 接口则是一个通用、灵活、功能强大的总线标准，它解决了多种外设连接的混乱局面，并随着技术的发展不断迭代，支持更丰富的功能和更高的传输速率。

在实际应用中，USB 键盘以其无与伦比的便捷性、广泛的兼容性、强大的功能扩展性和几乎可以忽略不计的延迟，几乎完全取代了 PS/2 键盘。对于绝大多数用户而言，USB 键盘是唯一且最佳的选择。

然而，对于一些极少数追求极致低延迟和特定兼容性的用户，例如某些专业电竞选手或复古硬件爱好者，PS/2 键盘依然有着其独特的价值和魅力。但总的来说，PS/2 接口键盘更多地成为了历史的见证，而 USB 键盘则是当下和未来的主流。选择哪种接口，很大程度上取决于你的具体需求和使用场景，但从技术发展和用户体验的角度来看，USB 已经成为了无可争议的赢家。

参考这个回答吧：

为什么 USB 键盘会有键冲而 PS2 的键盘能全键无冲？

简单的说：USB键盘的一个数据包只有8个字节（为什么只有8个，这是因为协议规定，为什么协议这么规定，是因为早期的时候USB速度慢，使用中断传输一个包最大就8个字节），其中2个字节标记状态，其余6个字节用来记录当前按下或者弹起的按键的扫描码，所以，USB键盘最多同时描述6个按键的状态。

USB键盘的这种坑爹的设计规范导致了它只能做到最多6个按键无冲。

要想解决这个问题，必须重新设计USB键盘的规范，但我估计没人愿意这么做，因为这东西用的好好的，大多数人没事也不会一起按6个键。

至于PS/2键盘，用的不是这种规范，PS/2是：按下什么就报告什么，弹起什么也报告什么，如果同时按下10个键，就依次报告10个按下事件，至于能同时记录多少个按键的状态，协议没有限制，取决于操作系统本身，所以PS/2键盘理论上可以做到无限按键无冲。

当然，确实有人见过USB键盘突破了6个按键的限制，可能的原因之一是：这种键盘内置的USB设备是多个键盘+USB HUB的方式，因为USB允许多级设备连接，这样就可以突破6个的限制了。当然，USB键盘自己自带驱动也是一个办法，因为虽然中断传输只有6个字节，但Bulk传输传256个字节都没问题。（注：我自己百度了一下，发现虽然很多厂商实现了USB全键无冲，但似乎bug也不少，看来技术还有待发展啊）

总之，规范是规范，也总有不受规范限制的办法。

附上USB HID的键盘规范：

摘自：《Device Class Definition for Human Interface Devices (HID) Version 1.11》