鼠標(biāo)控制芯片Mouse Warrior及其應(yīng)用
關(guān)鍵詞：MouseWarrior；鼠標(biāo)；USB
１ 引言
鼠標(biāo)使用簡(jiǎn)單、操作方便，作為計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置已有多年歷史。現(xiàn)今一款普通鼠標(biāo)的開(kāi)發(fā)已經(jīng)不存在技術(shù)難題，但隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的要求越來(lái)越高，鼠標(biāo)的功能也在不斷增強(qiáng)。Ｃｏｄｅ Ｍｅｒｃｅｎａｒｉｅｓ是德國(guó)一家專門生產(chǎn)計(jì)算機(jī)外設(shè)芯片的廠商，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ作為其主要產(chǎn)品之一，為快速開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)新型鼠標(biāo)提供了良好的基礎(chǔ)。
２ 主要特點(diǎn)
ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ系列芯片主要包括ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ、ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ、ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ和Ｍｏｕｓｅ-Ｗａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ四個(gè)產(chǎn)品。其主要性能特點(diǎn)如下：
●支持ＵＳＢ、ＡＤＢＴＭ、ＰＳ／２和串行接口。
●自動(dòng)檢測(cè)激活的接口。
●支持三鍵(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ)、四鍵(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ、 ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)和五鍵(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)。
●完全支持ＵＳＢ１．１人工接口設(shè)備規(guī)范。
●兼容ＡＤＢＴＭ光標(biāo)設(shè)備規(guī)范。
●分別采用光積分編碼傳感器(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)、ＶｅｒｓａＰｏｉｎｔＴＭ傳感器(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ)和光運(yùn)動(dòng)傳感器(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)。
●支持用于滾動(dòng)的光電滾輪或雙鍵(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ、ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)。
●擴(kuò)展的串口協(xié)議以支持４個(gè)按鍵。
●與標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)程序兼容無(wú)需編寫專用的驅(qū)動(dòng)。
●采用低成本陶瓷振蕩器。
●單５Ｖ供電。
圖1
３ 引腳功能
ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ系列芯片的引腳排列如圖１所示，各引腳功能如下：
Ｄ＋、Ｄ－：ＵＳＢ接口的差動(dòng)數(shù)據(jù)線，不使用ＵＳＢ接口時(shí)Ｄ＋拉高，Ｄ－接低。
ＰＳ２ＣＬＫ／Ｓｅｒ、ＰＳ２Ｄａｔａ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ、Ｍｏｕｓｅ-Ｗａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ、Ｍｏｕｓｅ Ｗａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)：ＰＳ／２鼠標(biāo)接口線，與主機(jī)接口相連。ＰＳ２ＣＬＫ可作為串口的輸出，連接到ＲＳ２３２驅(qū)動(dòng)芯片上可驅(qū)動(dòng)串口鼠標(biāo)ＴＸＤ線。不使用時(shí)必須懸空（內(nèi)部上拉）。
ＰＳ２ＣＬＫ、 ＰＳ２Ｄａｔａ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：ＰＳ／２鼠標(biāo)接口線，與主機(jī)接口相連。不使用時(shí)必須懸空（內(nèi)部上拉）。
ＲＴＳ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)：串口ＲＴＳ信號(hào)輸入，需要外部輔助電路。當(dāng)該引腳拉低時(shí)停止串口數(shù)據(jù)傳遞，從低變高時(shí)復(fù)位芯片。不使用串口時(shí)該引腳必須拉低。
ＡＤＢ：ＡＤＢ接口數(shù)據(jù)線，不使用時(shí)必須懸空（內(nèi)部上拉）。
Ｎｏｒｔｈ、Ｓｏｕｔｈ、 Ｅａｓｔ、 Ｗｅｓｔ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ)：與Ｉｎｔｅｒｌｉｎｋ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ＶｅｒｓａＰｏｉｎｔＴＭ傳感器相連。當(dāng)最大外力作用于傳感器時(shí)，應(yīng)在該引腳上連接一電阻?用于雙積分電路中來(lái)給電容放電（詳見(jiàn)實(shí)例介紹）。
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)：光積分編碼或鼠標(biāo)機(jī)械部分的信號(hào)輸入，Ｘ１下降沿先于Ｘ２下降沿表示右移，Ｙ１下降沿先于Ｙ２下降沿表示上移。內(nèi)部通過(guò)電阻上拉，光電轉(zhuǎn)換器必須有下拉電阻或采用施密特觸發(fā)型光探測(cè)器。
ＰＤ、ＳＤＩＯ、ＳＣＬＫ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：這些引腳可直接與ＡＤＮＳ２０５１傳感器的相應(yīng)引腳相連（內(nèi)部上拉）。
Ｚ１／Ｄｏｗｎ, Ｚ２／Ｕｐ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：滑動(dòng)滾輪或按鍵的光積分編碼輸入。可通過(guò)Ｂｕｔｔｏｎｓ引腳激活該功能。Ｚ１下降沿先于Ｚ２下降沿表示向上滑動(dòng)。內(nèi)部通過(guò)電阻上拉，光電轉(zhuǎn)換器或按鍵必須下拉接地。
Ｂｕｔｔｏｎｓ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ,Ｍｏｕｓｅ-Ｗａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：使用滾輪功能時(shí)該引腳懸空。使用按鍵產(chǎn)生滑動(dòng)功能時(shí)該引腳接地，并把滑動(dòng)按鍵分別接至Ｚ１／Ｄｏｗｎ, Ｚ２／Ｕｐ引腳（內(nèi)部上拉）。
Ｅｎ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ):光積分編碼器的ＬＥＤ使能信號(hào)。漏極開(kāi)路輸出，可吸收２４ｍＡ電流，需外接電阻。
Ｅｎ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：ＨＤＮＳ２０００（光學(xué)感測(cè)芯片）的電源使能信號(hào)。 漏極開(kāi)路輸出，內(nèi)部通過(guò)電阻上拉，需外部輔助電路。
Ｌｅｆｔ、Ｒｉｇｈｔ、Ｃｅｎｔｅｒ：鼠標(biāo)左、右、中按鍵輸入。內(nèi)部上拉，輸入信號(hào)必須接近于地。
４ｔｈ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４Ｗｈｅｅｌ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：鼠標(biāo)第４鍵輸入。內(nèi)部上拉，輸入信號(hào)必須接近于地。
５ｔｈ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：鼠標(biāo)第５鍵輸入。內(nèi)部上拉，輸入信號(hào)必須接近于地。
ＣＥｘｔ：當(dāng)ＵＳＢ掛起以檢查喚醒條件時(shí)，該引腳用來(lái)周期性的喚醒處理器。需外接ＲＣ電路。
Ｐｕｌｌ ｔｏ ＧＮＤ：該引腳用于將ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ最終產(chǎn)品接地。
ＸＯｕｔ、ＸＩｎ：外接６ＭＨｚ陶瓷振蕩器（石英振蕩器可能導(dǎo)致不穩(wěn)定），無(wú)須其它輔助器件。也可在ＸＩｎ引腳輸入外部６ＭＨｚ時(shí)鐘信號(hào)，此時(shí)需將ＸＯｕｔ引腳懸空。
ＧＮＤ：電源地。
Ｖｃｃ：電源正極。
圖2
４ 工作特性與接口描述
ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ芯片在上電時(shí)執(zhí)行一系列復(fù)位操作。剛上電時(shí)，所有內(nèi)部上拉被禁止，在復(fù)位操作中被使能。初始化完畢后，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ檢測(cè)哪個(gè)鼠標(biāo)接口是激活的，如果在５ｓ內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到任何激活的接口，則ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ默認(rèn)采用ＰＳ／２接口方式。
采用ＵＳＢ通用串行接口方式時(shí)，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ作為標(biāo)準(zhǔn)人機(jī)接口設(shè)備（ＨＩＤ），與標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)兼容，國(guó)家代碼是０。ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ定義了３個(gè)鼠標(biāo)鍵，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ ２０Ｖ定義了４個(gè)鼠標(biāo)鍵，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ和ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ定義了４個(gè)鼠標(biāo)鍵和滾輪。
采用ＰＳ／２接口方式時(shí)，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ設(shè)備標(biāo)示為０，定義了左、中、右三個(gè)鍵與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)兼容。ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ和ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ與Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｉｎｔｅｌｌｉｍｏｕｓｅ ＥｘｐｌｏｒｅｒＴＭ協(xié)議的ＰＳ／２接口設(shè)備兼容。他們的設(shè)備號(hào)可定義為３——附加了滾輪設(shè)備，或定義為４——附加第４個(gè)按鍵。
由于ＡＤＢ（蘋果電腦桌面總線Ａｐｐｌｅ Ｄｅｓｋｔｏｐ Ｂｕｓ）與串口鼠標(biāo)目前在國(guó)內(nèi)使用較少，因此不再贅述，有興趣者可參閱有關(guān)文獻(xiàn)。
５ 應(yīng)用電路
圖２為用ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ設(shè)計(jì)的鼠標(biāo)電路，圖中標(biāo)出了傳感器接口電路。該電路支持ＵＳＢ、ＡＤＢ、ＰＳ／２ 和串行接口，讀者可根據(jù)需要有所取舍，也可讓終端用戶選擇合適的接口。
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