ADNK-6003

通用串行总线（USB）是计算机与鼠标、操纵杆、键盘、不间断电源等外设之间的行业标准串行接口。本设计指南介绍了如何使用赛普拉斯半导体公司的CY7C63743 - PXC USB微控制器和安捷伦ADNS - 6000光学传感器构建经济高效的USB - PS/2光学鼠标。文档首先介绍了计算机鼠标外设的基本操作，接着介绍了CY7C63743 - PXC USB微控制器和安捷伦科技ADNS - 6000光学导航传感器。CY7C63743 - PXC USB微控制器与ADNS - 6000光学传感器以及标准鼠标按钮的原理图可在附录A中找到。本应用笔记的软件部分描述了实现USB和PS/2鼠标功能所需的固件架构。

ADNB - 6001激光鼠标套装是世界上第一个激光照明导航系统。借助激光导航技术，鼠标可以在许多传统基于LED的光学导航难以工作的表面上操作。其高性能架构能够感应高速鼠标运动，速度高达每秒20英寸，加速度高达8g。

ADNS - 6000传感器与ADNS - 6120镜头、ADNS - 6220夹子和ADNV - 6330激光二极管构成了一个完整而紧凑的激光鼠标跟踪系统。该系统没有移动部件，这意味着最终用户的可靠性高且维护少。此外，不需要精确的光学对准，便于大批量组装。

光学鼠标通过光学方式获取连续的表面图像（帧）并通过数学方法确定移动的方向和幅度来测量位置变化。Z轴滚轮运动通过解码光学传感器产生的正交信号以传统方式实现。本设计指南展示了如何连接和管理标准配置的鼠标硬件，以及处理USB和PS/2协议。这些协议中的每一个都提供了一种向PC报告鼠标移动和按钮按下的标准方式。

CY7C63743 - PXC是一款8位RISC微控制器，集成了USB串行接口引擎（SIE）。该架构执行针对USB应用优化的通用指令。CY7C63743 - PXC具有内置时钟振荡器和定时器，以及每个I/O线上的可编程驱动强度和上拉电阻。使用最少的外部组件和固件开发工作即可实现高性能、低成本的人机界面类型的计算机外设。

CY7C63743 - PXC提供SPI兼容接口。SPI电路支持主模式或从模式下的字节串行传输。集成的SPI电路允许CY7C63743 - PXC与外部SPI兼容硬件（在这种情况下为ADNS - 6000）进行通信。

实现鼠标的标准硬件如图1所示。对于X和Y方向的移动，使用光学传感器。Z轴滚轮运动由一组输出正交信号的光学传感器检测。每个按钮都有一个开关，通过内置上拉电阻内部上拉。D线通过连接到VREG引脚的1.3k欧姆电阻上拉。

参考固件配置为按照附录A中的原理图使用GPIO引脚。然而，为了满足PCB设计的机械限制，使用不同的I/O配置可能更为优化。参考固件设计为可以轻松配置为另一组引脚连接。这通过在adns - 6000.asm列表开头的I/O定义中进行更改来实现。以下是当前存在的引脚定义。

固件将使用这些定义来读取和配置GPIO引脚，无需进行其他修改。

CY7C63743 - PXC和ADNS - 6000之间的通信通过集成的SPI接口完成。当芯片处于掉电模式（NPD低电平）或复位状态（RESET高电平）时，串行端口无法激活。当通过P0.4（NCS）启用SPI时，P0.7（SCLK）、P0.6（MISO）和P0.5（MOSI）GPIO引脚具有特殊功能，使SPI接口能够与外部硬件通信。在正常操作期间，CY7C63743 - PXC的SPI始终配置为主模式，在P0.7上输出串行时钟。因此，USB微控制器始终发起通信。ADNS - 6000光学传感器发送的数据在P0.6（MISO）上接收，数据通过P0.5（MOSI）发送到ADNS - 6000。请参阅附录A中的原理图。当向ADNS - 6000写入数据时，微控制器驱动SCLK和MOSI线。当从ADNS - 6000读取数据时，微控制器最初驱动SCLK和MOSI线。经过t延迟后，ADNS - 6000将通过MISO驱动数据。微控制器仅驱动SCLK线（为串行接口输出SCLK）。

安捷伦的ADNS - 6000光学传感器在本参考设计中用作主要导航引擎。这种光学导航技术包含一个图像采集系统、一个数字信号处理器、一个双通道正交输出和一个四线串行端口。CY7C63743 - PXC定期读取ADNS - 6000的Delta_X和Delta_Y寄存器，以获取由于鼠标移动而产生的任何水平和垂直运动信息。