鼠标控制芯片Mouse Warrior及其应用

摘要：MouseWarrior是德国 Mercenaries公司生产的控制系列芯片。该芯片融合了所有的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；USB１ 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(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｏ, ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２４ Ｗｈｅｅｌ)、ＶｅｒｓａＰｏｉｎｔＴＭ(ＭｏｕｓｅＷａｒｒｉｏｒ２０ Ｖ)和光运动(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。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。