鼠標控制芯片Mouse Warrior及其應用

關鍵詞：MouseWarrior；鼠標；USB

１ 引言

鼠標使用簡單、操作方便，作為計算機的標準配置已有多年歷史。現今一款普通鼠標的開發已經不存在技術難題，但隨著科技的發展，人們對計算機外圍設備的要求越來越高，鼠標的功能也在不斷增強。Ｃｏｄｅ Ｍｅｒｃｅｎａｒｉｅｓ是德國一家專門生產計算機外設芯片的廠商，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ作為其主要產品之一，為快速開發、設計新型鼠標提供了良好的基礎。

２ 主要特點

ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ系列芯片主要包括ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ、ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ、ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ和Ｍｏｕｓｅ-Ｗａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ四個產品。其主要性能特點如下：

●支持ＵＳＢ、ＡＤＢＴＭ、ＰＳ／２和串行接口。

●自動檢測激活的接口。

●支持三鍵(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ)、四鍵(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ、 ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)和五鍵(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)。

●完全支持ＵＳＢ１．１人工接口設備規范。

●兼容ＡＤＢＴＭ光標設備規范。

●分別采用光積分編碼傳感器(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)、ＶｅｒｓａＰｏｉｎｔＴＭ傳感器(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ)和光運動傳感器(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)。

●支持用于滾動的光電滾輪或雙鍵(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ、ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)。

●擴展的串口協議以支持４個按鍵。

●與標準驅動程序兼容無需編寫專用的驅動。

●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接口的差動數據線，不使用ＵＳＢ接口時Ｄ＋拉高，Ｄ－接低。

ＰＳ２ＣＬＫ／Ｓｅｒ、ＰＳ２Ｄａｔａ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ、Ｍｏｕｓｅ-Ｗａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ、Ｍｏｕｓｅ Ｗａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)：ＰＳ／２鼠標接口線，與主機接口相連。ＰＳ２ＣＬＫ可作為串口的輸出，連接到ＲＳ２３２驅動芯片上可驅動串口鼠標ＴＸＤ線。不使用時必須懸空（內部上拉）。

ＰＳ２ＣＬＫ、 ＰＳ２Ｄａｔａ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：ＰＳ／２鼠標接口線，與主機接口相連。不使用時必須懸空（內部上拉）。

ＲＴＳ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)：串口ＲＴＳ信號輸入，需要外部輔助電路。當該引腳拉低時停止串口數據傳遞，從低變高時復位芯片。不使用串口時該引腳必須拉低。

ＡＤＢ：ＡＤＢ接口數據線，不使用時必須懸空（內部上拉）。

Ｎｏｒｔｈ、Ｓｏｕｔｈ、 Ｅａｓｔ、 Ｗｅｓｔ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ)：與Ｉｎｔｅｒｌｉｎｋ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ＶｅｒｓａＰｏｉｎｔＴＭ傳感器相連。當最大外力作用于傳感器時，應在該引腳上連接一電阻?用于雙積分電路中來給電容放電（詳見實例介紹）。

Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)：光積分編碼或鼠標機械部分的信號輸入，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。內部通過電阻上拉，光電轉換器必須有下拉電阻或采用施密特觸發型光探測器。

ＰＤ、ＳＤＩＯ、ＳＣＬＫ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：這些引腳可直接與ＡＤＮＳ２０５１傳感器的相應引腳相連（內部上拉）。

Ｚ１／Ｄｏｗｎ, Ｚ２／Ｕｐ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：滑動滾輪或按鍵的光積分編碼輸入。可通過Ｂｕｔｔｏｎｓ引腳激活該功能。Ｚ１下降沿先于Ｚ２下降沿表示向上滑動。內部通過電阻上拉，光電轉換器或按鍵必須下拉接地。

Ｂｕｔｔｏｎｓ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ,Ｍｏｕｓｅ-Ｗａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：使用滾輪功能時該引腳懸空。使用按鍵產生滑動功能時該引腳接地，并把滑動按鍵分別接至Ｚ１／Ｄｏｗｎ, Ｚ２／Ｕｐ引腳（內部上拉）。

Ｅｎ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ):光積分編碼器的ＬＥＤ使能信號。漏極開路輸出，可吸收２４ｍＡ電流，需外接電阻。

Ｅｎ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：ＨＤＮＳ２０００（光學感測芯片）的電源使能信號。 漏極開路輸出，內部通過電阻上拉，需外部輔助電路。

Ｌｅｆｔ、Ｒｉｇｈｔ、Ｃｅｎｔｅｒ：鼠標左、右、中按鍵輸入。內部上拉，輸入信號必須接近于地。

４ｔｈ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４Ｗｈｅｅｌ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：鼠標第４鍵輸入。內部上拉，輸入信號必須接近于地。

５ｔｈ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：鼠標第５鍵輸入。內部上拉，輸入信號必須接近于地。

ＣＥｘｔ：當ＵＳＢ掛起以檢查喚醒條件時，該引腳用來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最終產品接地。

ＸＯｕｔ、ＸＩｎ：外接６ＭＨｚ陶瓷振蕩器（石英振蕩器可能導致不穩定），無須其它輔助器件。也可在ＸＩｎ引腳輸入外部６ＭＨｚ時鐘信號，此時需將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芯片在上電時執行一系列復位操作。剛上電時，所有內部上拉被禁止，在復位操作中被使能。初始化完畢后，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ檢測哪個鼠標接口是激活的，如果在５ｓ內沒有檢測到任何激活的接口，則ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ默認采用ＰＳ／２接口方式。

采用ＵＳＢ通用串行接口方式時，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ作為標準人機接口設備（ＨＩＤ），與標準驅動兼容，國家代碼是０。ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ定義了３個鼠標鍵，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ ２０Ｖ定義了４個鼠標鍵，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ和ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ定義了４個鼠標鍵和滾輪。

采用ＰＳ／２接口方式時，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ設備標示為０，定義了左、中、右三個鍵與系統標準驅動兼容。ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ和ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ與Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｉｎｔｅｌｌｉｍｏｕｓｅ ＥｘｐｌｏｒｅｒＴＭ協議的ＰＳ／２接口設備兼容。他們的設備號可定義為３――附加了滾輪設備，或定義為４――附加第４個按鍵。

由于ＡＤＢ（蘋果電腦桌面總線Ａｐｐｌｅ Ｄｅｓｋｔｏｐ Ｂｕｓ）與串口鼠標目前在國內使用較少，因此不再贅述，有興趣者可參閱有關文獻。

５　應用電路

圖２為用ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ設計的鼠標電路，圖中標出了傳感器接口電路。該電路支持ＵＳＢ、ＡＤＢ、ＰＳ／２ 和串行接口，讀者可根據需要有所取舍，也可讓終端用戶選擇合適的接口。