鼠标控制芯片Mouse Warrior及其应用

摘要：MouseWarrior是德国Code Mercenaries公司生产的鼠标控制系列芯片。该芯片融合了所有的鼠标接口并集目前市场上所采用的新技术于一身，兼容性好且使用简单，是开发鼠标产品的理想选择。文中介绍了MouseWarrior系列芯片的性能特点和引脚功能，给出了一个鼠标电路的设计实例。 关键词：MouseWarrior；鼠标；USB １ 引言 鼠标使用简单、操作方便，作为计算机的标准配置已有多年历史。现今一款普通鼠标的开发已经不存在技术难题，但随着科技的发展，人们对计算机外围设备的要求越来越高，鼠标的功能也在不断增强。Ｃｏｄｅ Ｍｅｒｃｅｎａｒｉｅｓ是德国一家专门生产计算机外设芯片的厂商，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ作为其主要产品之一，为快速开发、设计新型鼠标提供了良好的基础。 ２ 主要特点 ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ系列芯片主要包括ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ、ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ、ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ和Ｍｏｕｓｅ-Ｗａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ四个产品。其主要性能特点如下： ●支持ＵＳＢ、ＡＤＢＴＭ、ＰＳ／２和串行接口。 ●自动检测激活的接口。 ●支持三键(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ)、四键(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ、 ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)和五键(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)。 ●完全支持ＵＳＢ１．１人工接口设备规范。 ●兼容ＡＤＢＴＭ光标设备规范。 ●分别采用光积分编码传感器(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)、ＶｅｒｓａＰｏｉｎｔＴＭ传感器(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ)和光运动传感器(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)。 ●支持用于滚动的光电滚轮或双键(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ、ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)。 ●扩展的串口协议以支持４个按键。 ●与标准驱动程序兼容无需编写专用的驱动。 ●采用低成本陶瓷振荡器。 ●单５Ｖ供电。 图1 ３ 引脚功能 ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ系列芯片的引脚排列如图１所示，各引脚功能如下： Ｄ＋、Ｄ－：ＵＳＢ接口的差动数据线，不使用ＵＳＢ接口时Ｄ＋拉高，Ｄ－接低。 ＰＳ２ＣＬＫ／Ｓｅｒ、ＰＳ２Ｄａｔａ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ、Ｍｏｕｓｅ-Ｗａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ、Ｍｏｕｓｅ Ｗａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)：ＰＳ／２鼠标接口线，与主机接口相连。ＰＳ２ＣＬＫ可作为串口的输出，连接到ＲＳ２３２驱动芯片上可驱动串口鼠标ＴＸＤ线。不使用时必须悬空（内部上拉）。 ＰＳ２ＣＬＫ、 ＰＳ２Ｄａｔａ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：ＰＳ／２鼠标接口线，与主机接口相连。不使用时必须悬空（内部上拉）。 ＲＴＳ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)：串口ＲＴＳ信号输入，需要外部辅助电路。当该引脚拉低时停止串口数据传递，从低变高时复位芯片。不使用串口时该引脚必须拉低。 ＡＤＢ：ＡＤＢ接口数据线，不使用时必须悬空（内部上拉）。 Ｎｏｒｔｈ、Ｓｏｕｔｈ、 Ｅａｓｔ、 Ｗｅｓｔ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ)：与Ｉｎｔｅｒｌｉｎｋ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ＶｅｒｓａＰｏｉｎｔＴＭ传感器相连。当最大外力作用于传感器时，应在该引脚上连接一电阻用于双积分电路中来给电容放电（详见实例介绍）。 Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)：光积分编码或鼠标机械部分的信号输入，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。内部通过电阻上拉，光电转换器必须有下拉电阻或采用施密特触发型光探测器。 ＰＤ、ＳＤＩＯ、ＳＣＬＫ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：这些引脚可直接与ＡＤＮＳ２０５１传感器的相应引脚相连（内部上拉）。 Ｚ１／Ｄｏｗｎ, Ｚ２／Ｕｐ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：滑动滚轮或按键的光积分编码输入。可通过Ｂｕｔｔｏｎｓ引脚激活该功能。Ｚ１下降沿先于Ｚ２下降沿表示向上滑动。内部通过电阻上拉，光电转换器或按键必须下拉接地。 Ｂｕｔｔｏｎｓ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ,Ｍｏｕｓｅ-Ｗａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：使用滚轮功能时该引脚悬空。使用按键产生滑动功能时该引脚接地，并把滑动按键分别接至Ｚ１／Ｄｏｗｎ, Ｚ２／Ｕｐ引脚（内部上拉）。 Ｅｎ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ,ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ):光积分编码器的ＬＥＤ使能信号。漏极开路输出，可吸收２４ｍＡ电流，需外接电阻。 Ｅｎ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：ＨＤＮＳ２０００（光学感测芯片）的电源使能信号。 漏极开路输出，内部通过电阻上拉，需外部辅助电路。 Ｌｅｆｔ、Ｒｉｇｈｔ、Ｃｅｎｔｅｒ：鼠标左、右、中按键输入。内部上拉，输入信号必须接近于地。 ４ｔｈ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４Ｗｈｅｅｌ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：鼠标第４键输入。内部上拉，输入信号必须接近于地。 ５ｔｈ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ)：鼠标第５键输入。内部上拉，输入信号必须接近于地。 ＣＥｘｔ：当ＵＳＢ挂起以检查唤醒条件时，该引脚用来周期性的唤醒处理器。需外接ＲＣ电路。 Ｐｕｌｌ ｔｏ ＧＮＤ：该引脚用于将ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ最终产品接地。 ＸＯｕｔ、ＸＩｎ：外接６ＭＨｚ陶瓷振荡器（石英振荡器可能导致不稳定），无须其它辅助器件。也可在ＸＩｎ引脚输入外部６ＭＨｚ时钟信号，此时需将ＸＯｕｔ引脚悬空。 ＧＮＤ：电源地。 Ｖｃｃ：电源正极。 图2 ４　工作特性与接口描述 ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ芯片在上电时执行一系列复位操作。刚上电时，所有内部上拉被禁止，在复位操作中被使能。初始化完毕后，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ检测哪个鼠标接口是激活的，如果在５ｓ内没有检测到任何激活的接口，则ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ默认采用ＰＳ／２接口方式。 采用ＵＳＢ通用串行接口方式时，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ作为标准人机接口设备（ＨＩＤ），与标准驱动兼容，国家代码是０。ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ定义了３个鼠标键，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ ２０Ｖ定义了４个鼠标键，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ和ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ定义了４个鼠标键和滚轮。 采用ＰＳ／２接口方式时，ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ设备标示为０，定义了左、中、右三个键与系统标准驱动兼容。ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ和ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ ＥｙｅＩＩ与Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｉｎｔｅｌｌｉｍｏｕｓｅ ＥｘｐｌｏｒｅｒＴＭ协议的ＰＳ／２接口设备兼容。他们的设备号可定义为３——附加了滚轮设备，或定义为４——附加第４个按键。 由于ＡＤＢ（苹果电脑桌面总线Ａｐｐｌｅ Ｄｅｓｋｔｏｐ Ｂｕｓ）与串口鼠标目前在国内使用较少，因此不再赘述，有兴趣者可参阅有关文献。 ５　应用电路 图２为用ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ设计的鼠标电路，图中标出了传感器接口电路。该电路支持ＵＳＢ、ＡＤＢ、ＰＳ／２ 和串行接口，读者可根据需要有所取舍，也可让终端用户选择合适的接口。