키보드와 마우스를 연결하는 DIN 및 PS/2 커넥터, 사라진 I/F 역사

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0 키보드와 마우스를 연결하는 DIN 및 PS/2 커넥터, 사라진 I/F 역사 QM센스 0 1042 2025.04.28 18:18

초기의 PC에서는 필수였지만 지금은 사라진 커넥터와 인터페이스(I/F)의 대표적인 예가 키보드이며, 여기에 마우스가 뒤따른다고 할 수 있을 것이다. 물론 이는 아키텍처에 따라 다양한 차이가 있지만, 이번에는 IBM-PC 계열에 관한 이야기이다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/25008c5d11fa91214b544a42ac803534.jpg" alt="퀘이사존"> DIN 커넥터를 채택IBM-PC 기본 탑재 키보드 최초 IBM-PC(IBM Model 5150)의 경우, 사용자 입력 장치는 키보드뿐이었다. 이 시점에서는 아직 마우스가 일반적으로 보급되지 않은 상태였다(참고로 "마우스"라 불리는 장치 자체는 1965년에 더글러스 엥겔바트 박사에 의해 발명되었다). 마우스가 PC 세계에 본격적으로 들어온 것은 1985년에 마이크로소프트가 초대 Microsoft Mouse를 발매한 이후였던 것으로 기억한다. 이러한 이유로, 초기 IBM-PC에는 키보드만이 기본 장비로 제공되었다. 당시에는 MS-DOS 위에서 구동되는 애플리케이션뿐이었기에, 애초에 마우스의 필요성이 없었다고도 할 수 있다. 이야기를 본론으로 돌리자. 초대 IBM-PC에서는 본체 뒷면에 5핀 DIN 커넥터 형태로 키보드 단자가 마련되어 있었다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/54e93989647cd8ff9f3db99e9086cd5a.jpg" alt="퀘이사존"> IBM-PC의 Blue Book에서 발췌. 옆에 카세트 I/F(인터페이스)가 있는 것으로 당시 상황을 잘 보여준다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/3eeeff78773bce3ebfe972c24c1bccf8.jpg" alt="퀘이사존"> 필자의 방에 굴러다니던 DIN→PS/2 어댑터. 왜 이런 게 아직까지 남아 있는 걸까? DIN 커넥터의 직경은 약 15mm 정도로, 현재 기준으로 보면 상당히 크지만, 당시로서는 평범한 크기였다. 5핀 신호의 구성은 첫 번째 이미지 아래에 나와 있듯이 Clock(클록)과 Data(데이터), 그리고 +5V와 GND(접지)이다. Keyboard Reset(키보드 리셋)은 왜 설치했는지 알 수 없지만, 결국 사용되지 않았던 것으로 보인다. IBM-PC/XT부터는 이 기능이 폐지되어 단순한 NC(No Contact, 비접촉) 상태가 되었다. 이제 키보드 본체에 대해 보자. 아래 사진은 전체 구성이다. 오른쪽 아래 붉은 테두리로 표시된 부분이 키보드 제어부이며, 메인보드 쪽에는 Keyboard Logic(키보드 로직)이 설치되어 있고, 그로부터 키보드 케이블을 통해 키보드와 연결된다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/9497bf5323a797b6fadb610fa7a14e44.jpg" alt="퀘이사존"> 초기부터 키보드는 양방향 인터페이스였음을 알 수 있다. 그 Keyboard Logic(키보드 로직)이 아래 이미지다. Pin 1(1번 핀), 즉 키보드 클록은 시스템 전체의 클록 신호(PCLK)에 연결되어 있으며, 이를 이용해 데이터 송수신을 한다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/5c149191d3d7e7cb3dc69edc4af62622.jpg" alt="퀘이사존"> 리셋 신호가 클록 신호용 플립플롭(74LS175)의 초기화에 연결되어 있는 것은 이해할 수 있다. 아마도 키보드에 흐르게 하여 미래에 활용할 생각이었던 듯하다. 오른쪽 위에 있는 74LS322(8비트 시프트 레지스터)는 Pin 2(키보드 데이터)에서 1비트씩 키 입력 데이터를 받아 8비트로 변환한 후 i8255(PPI: Programmable Peripheral Interface)로 전송한다. i8255는 i8080 CPU에 맞춰 출시된 주변장치 제어 칩으로, 최대 24개의 외부 입출력 단자를 가진다. 이 중 8비트를 키보드에 할당하고 있다(엄밀히 말하면 키보드만 전용으로 할당된 것은 아니고, 다른 주변기기와 공유된다). 그렇다면 키보드 쪽은 어떨까? 아래 그림처럼 되어 있다. i8048이라는 마이크로컨트롤러가 키보드 매트릭스에 연결되어, 키 입력을 감지하고 이를 바탕으로 Dataout 핀(아래 그림 오른쪽 하단, i8048의 17번 핀)에서 키보드 코드를 직렬(시리얼) 형태로 송신하는 구조다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/3b6a8968e1c53e77ba0134fe836758db.jpg" alt="퀘이사존"> Keyboard Logic 구조.17번 Dataout 핀은 i8048에서는 단순한 범용 I/O 핀(DB5)일 뿐이며, 프로그램에서 On/Off를 제어하여 시리얼 통신을 수행하는 형태이다. 통신 프로토콜 자체는 매우 단순한 시리얼 통신이다. 2 Start 비트 / 1 Stop 비트 / 패리티 없음(No Parity), 데이터 8비트로, 한 번의 전송은 총 11비트가 된다. 즉, RS-232-C와 비슷하지만, 참고 클록(Clock)이 별도로 존재한다는 점이 다르다. RS-232-C는 송신 측과 수신 측이 사전에 동일한 전송 속도로 맞춘 후, Start Bit로 타이밍을 감지해 동기화하는 방식인데, 키보드는 Data와 함께 전달되는 Clock 신호의 하강 에지(떨어지는 신호)에 맞춰 송수신하기 때문에 훨씬 쉽게 동기화할 수 있다. 방식 자체는 I2C나 SPI와 유사한 구조이다. 참고로 위 그림은 최초 IBM-PC의 키보드, 흔히 83키(83-key)라고 불리는 타입의 회로이며, 내부 구조는 키보드 모델에 따라 상당히 차이가 있다. 후에 IBM-PC/AT 시절 등장한 101키(101-Key) 키보드의 회로는 아래 그림처럼 되어 있으며, 컨트롤러는 Motorola의 MC6805로 교체되었다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/9a953ce2e6b305f0dbcbf9df641702e1.jpg" alt="퀘이사존"> 왜 MC6805로 교체했는지는 명확하지 않지만, 키 수가 많아지면서 키보드 매트릭스가 커졌고, 이로 인해 i8048의 핀 수가 부족해졌기 때문일 가능성이 있다. 다만 어떤 컨트롤러를 사용하든 11비트 동기식 통신을 지원하면 키보드로서 문제없이 사용할 수 있었고, 이 방식이 이후 PC 호환기의 키보드 표준이 되었다. 또한 일부 키보드는 케이블이 완전히 분리 가능한 형태였으며, 이 경우 키보드 측에는 AMP 커넥터가 사용되었지만, 이는 그다지 보급되지는 않았다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/4e01976b535235115cd251524630a78f.jpg" alt="퀘이사존"> IBM 제품 외에도, 몇몇 호환 키보드에서는 이 AMP 커넥터를 지원하는 것을 본 적이 있다. 이 키보드 인터페이스는 IBM-PC/AT의 등장과 함께 약간 변경되었다. 구체적으로는 다음과 같은 차이점이 있다. ● 통신 방식이 1 Start 비트 / 1 Stop 비트 / 홀수 패리티(Odd Parity)로 변경● 양방향 통신이 되어, PC에서 키보드로 명령을 전송하는 키보드 명령(Keyboard Command) 지원 첫 번째는 단순히 통신 방식의 변경으로, IBM-PC/XT까지와 IBM-PC/AT 이후 모델 간에는 통신 호환성이 없다. 따라서 과도기에는 두 가지 통신 방식을 전환할 수 있는 스위치가 달린 키보드가 등장했다. 두 번째 변화도 중요한데, IBM의 84-Key 키보드 이후로는 키보드 오른쪽 상단에 CAPS/Scroll/Num Lock 상태를 표시하는 3개의 LED가 추가되었다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/0855f535c18cccff57d8d1287196c55c.jpg" alt="퀘이사존"> 필자가 예전에 소유했던 101키 키보드에도 이 전환 스위치가 있었지만(아쉽게도 사진은 남아있지 않다),이 키보드에서는 스위치를 '8088'에 맞추면 IBM-PC 및 PC/XT 호환, '80286'에 맞추면 IBM-PC/AT 호환이 되었다. (이미지 출처: "PC/XT and AT Keyboards - How Are They Different?") 이 3개의 LED의 On/Off는 PC 측에서 제어했기 때문에, PC가 키보드로 LED 제어 명령을 보낼 수 있도록 했다. 변경된 것은 이 정도이며, 5핀 DIN 커넥터는 그대로 계승되어, AT 호환기도 역시 5핀 DIN 커넥터를 채택했다. 새로운 입력 장치의 등장 
이어서 등장한 것이 바로 마우스의 보급이다. DOS 환경에서도 Digital Research의 GEM이나 QuarterDeck의 DESKview 같은, 마우스를 사용할 수 있는(혹은 마우스를 전제로 한) 환경이 등장하기 시작했다. 또한 일부 애플리케이션 중에는 독자적으로 마우스를 지원하는 것도 있었다. 
이 부분에 대해서는 확실히 Apple Computer의 Macintosh(*1)가 선구자였으며, 물론 그 조상은 XEROX의 Alto였다. 하지만 당시에 Alto의 존재를 알고 있던 사용자는 극히 소수였고, 대다수의 사용자는 Macintosh를 통해 처음으로 GUI라는 개념과, 거기서 사용되는 마우스라는 새로운 도구를 접하게 된 것이라고 해도 과언이 아니다. PC에서 마우스 수요에 대응하기 위해, Microsoft는 1983년에 Microsoft Mouse를 출시했다. 처음 출시된 것은 RS-232-C 포트에 연결하는 타입으로, 시리얼 마우스(Serial Mouse) 라고 불렸다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/1284a178239c8999a8212c03d0c1a828.jpg" alt="퀘이사존"> Microsoft Mouse (커넥터는 25핀)
(이미지 출처: Wikipedia) 
이후 Microsoft는 1986년경에, Microsoft InPort라는 인터페이스 카드와 세트로 구성된 마우스도 출시했다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/ad438d83e71e618618016fd2b8464b3a.jpg" alt="퀘이사존"> 
Microsoft InPort (커넥터는 9핀 Mini DIN)참고로 이 카드는 여러 종류가 있으며, 후기형은 높이가 절반으로 줄어들었다.(이미지 출처: Wikipedia) 
시리얼 마우스와 대비하여 이 제품은 버스 마우스(Bus Mouse) 라고 불렸지만, 사실 마우스에서 포지션 정보를 시리얼 통신으로 전송하는 점에서는 본질적으로 시리얼 마우스와 다르지 않다. 그럼 차이는 무엇일까? 시리얼 마우스는 하나의 시리얼 라인을 통해 X좌표, Y좌표, 버튼 누름/안 누름 정보를 순차적으로 전송했지만, 버스 마우스는 X좌표용, Y좌표용, 그리고 버튼1~3 각각에 대해 별도의 배선이 되어 있었다. 모든 배선에서 동시에 시리얼 방식으로 정보를 전송했기 때문에, InPort 인터페이스 카드 상에는 이 5채널 시리얼 통신을 일괄 처리할 수 있는 전용 칩이 탑재되어 있었다. 원리적으로는 시리얼 마우스보다 버스 마우스가 위치 정보나 버튼 정보를 더 자주 보내기 때문에 반응이 더 빨라야 했지만, 당시에는 게임 등에서 마우스를 적극적으로 활용하는 시대가 아니었기 때문에, 실제 사용상 차이는 거의 느껴지지 않았다. 
일부 비디오 카드에는 이 버스 마우스용 인터페이스를 내장한 제품(예를 들어 1989년에 발표된 ATI VGA WONDER 1024 XL)도 존재했다. 하지만 이런 마우스 수요는 의외로 PC 호환기에서는 크게 일어나지 않았다. Windows를 사용하려면 필수라고는 했지만, Windows 1.0이나 2.0은 솔직히 실용성이 떨어졌고, 오히려 OS/2 2.0이 조금 더 나았지만(단, 설치 과정은 '지옥' 수준이었다) 그런 상황이었다. 필자 역시 AT 호환기에서 본격적으로 마우스를 사용하게 된 것은 1990년 이후였던 것으로 기억하고 있다. 
(*1)정확히는 Apple Computer의 Lisa가 선구자였다고 할 수 있다. Alto → Lisa → Macintosh로 이어지는 계보인데, Lisa 역시 일부 마니아만 알고 있는 기종이었고, Alto와 Lisa 중 어느 쪽이 일반 사용자(≠Macintosh 사용자)에게 더 유명했는지는 명확히 말하기 어렵다. MiniDIN 커넥터, PS/2의 보급

 다시 키보드 인터페이스 이야기로 돌아가 보자. 5핀 DIN 커넥터 대신 6핀 MiniDIN 커넥터가 채택되기 시작한 것은 1987년이다. 이 해에 IBM은 PS/2 시리즈 PC를 발표했는데, 이 PS/2에서 채택된 것이 바로 6핀 MiniDIN 커넥터였다.
 다만 전기적·프로토콜 측면에서는 AT용 5핀 DIN 커넥터와 호환되며, 순수하게 기계적 형태만 달라진 것이다.
따라서 5핀 DIN과 6핀 MiniDIN을 변환해주는 어댑터만 끼우면, 기존의 5핀 DIN 키보드를 그대로 사용할 수 있었고, 반대로 6핀 MiniDIN 커넥터를 가진 키보드를 5핀 DIN 커넥터의 메인보드에 연결하는 것도 가능했다. 
처음에는 6핀 MiniDIN이 그다지 보급되지 않았지만, Microsoft와 Intel이 공동으로 "Hardware Design Guide"(후에 "Hardware Design Guide for Microsoft Windows 95"로 개칭)을 발표했다. 이어 1996년에는 "PC 97 Hardware Design Guide"를 발표하는데, 이 가이드에서는 키보드와 마우스 모두 MiniDIN 커넥터를 사용하는 것을 권장했기 때문에, 보급이 급속히 진행되었다. 
IBM이 훌륭했던 점은, 마우스에 대해서도 같은 6핀 MiniDIN 규격을 사용하도록 했다는 것이다. 구조적으로는 시리얼 마우스에 가깝지만, 이후부터는 이 Mini 6핀 커넥터가 마우스의 표준 인터페이스가 되었다. 이 6핀 MiniDIN은 처음 도입된 PS/2의 이름을 따서, PS/2 키보드나 PS/2 마우스로 불리게 된다. 
1998년에는 "PC 99 System Design Guide"가 발표되었고, 이때 색상 규정도 명확히 정리되었다. PS/2 마우스는 밝은 연두색, PS/2 키보드는 밝은 보라색으로 색상 구분이 되었는데, 이 색상은 "PC 99 System Design Guide"에서 규정된 것이다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/cce571500060dd81e79014f50cbbd3f7.jpg" alt="퀘이사존"> 예전에 자작 PC 기사를 썼을 때 촬영했던 사진이다.백패널 왼쪽 아래, 위쪽 단자가 마우스, 아래쪽 단자가 키보드다. 키보드와 마우스 인터페이스는 이로써 거의 완성되었다. 2000년대에 들어서면, 이미 버스 마우스나 5핀 DIN 커넥터 키보드는 (보유해서 사용하는 유저는 여전히 있었지만) 신제품이 매장에 진열되는 일은 거의 없어졌다. 참고로 IBM-PC/AT의 5핀 DIN 키보드와 PS/2의 6핀 MiniDIN 키보드는, 키보드 쪽은 단순히 커넥터 형태만 바뀌었지만, PC 쪽에는 약간 차이가 있었다.IBM-PC/AT 오리지널 모델의 경우, 한 번 부팅한 후 키보드를 뽑으면, 다시 꽂아도 키 입력이 되지 않았다. 이는 PC와 키보드 사이의 통신 프로토콜이 키보드가 중간에 빠지는 것을 전혀 상정하지 않았기 때문이다.한 번 빠지면 동기화를 다시 맞출 수 없었고(신호 자체는 Clock 신호에 맞춰 수신할 수 있었지만, 어디서 Start 비트가 시작하는지를 인식할 수 없어 신호를 올바르게 데이터로 변환할 수 없었다), 결국 사용할 수 없게 되는 문제가 있었다. PS/2에서는 이러한 문제가 해결되었다. PC를 부팅한 이후에도 키보드나 마우스 커넥터를 뽑았다가 다시 꽂으면 정상적으로 사용할 수 있게 된 것이다. 이런 점에서 AT 키보드는 Plug & Play를 지원하지 않았던 셈이고, Plug & Play 대응을 중요한 목표로 했던 "PC 97 Hardware Design Guide"에서 PS/2 키보드와 마우스를 필수로 규정한 것도 당연한 흐름이었다고 할 수 있다. USB로 이행되면서 PS/2 채택 감소 이렇게 발전해 온 키보드와 마우스 인터페이스였지만, USB의 등장으로 인해 점차 USB로의 이행이 가속화되었다. 1998년에 Apple Computer는 iMac에서 ADB 포트를 폐지하고 강제로 USB로 이행했는데, 이는 다소 예외적인 사례로 볼 수 있다. 하지만 AT 호환 PC에서도 PS/2 마우스와 키보드 단자가 점점 줄어들기 시작했다. 필자가 다루어 본 메인보드 중에서는, ASUS가 2018년 10월에 출시한 ROG MAXIMUS XI HERO(WI-FI) 모델에, PS/2 키보드와 마우스 어느 쪽도 연결 가능한 포트가 하나 남아 있었던 것이 마지막이었다. 그 이후로는 USB 단자만 탑재되는 것이 일반적이다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/04/28/4aecb877491acf07320b4ca2914465db.jpg" alt="퀘이사존"> 왼쪽 절반이 보라색, 오른쪽 절반이 연두색인 포트가 PS/2 키보드와 마우스를 모두 지원하는 포트다. 현재도 PS/2 키보드나 마우스를 구매하는 것은 가능하다(Amazon 등에서 "PS/2 키보드" 혹은 "PS/2 마우스"로 검색해보면 나온다). 그러나 이들을 지원하는 신제품 PC는 이제 거의 없다고 해도 무방한 상황이다. 그런 의미에서 PS/2는 과거의 인터페이스가 되었다고 말할 수 있을 것이다.

출처 : https://ascii.jp/elem/000/004/196/4196507/

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