CYONS2100:激光游戲鼠標(biāo)參考設(shè)計(jì)
[導(dǎo)讀]CYONS2100是Cypress半導(dǎo)體公司的第二代激光導(dǎo)航片上系統(tǒng)（SoC）產(chǎn)品系列的一員。CYONS2100采用了高速，高精度的OptiCheck™技術(shù)，以及領(lǐng)先的PSoC技術(shù)。這一產(chǎn)品系列在單一芯片上集成了傳感器、USB和MCU功能，同
CYONS2100是Cypress半導(dǎo)體公司的第二代激光導(dǎo)航片上系統(tǒng)（SoC）產(chǎn)品系列的一員。CYONS2100采用了高速，高精度的OptiCheck™技術(shù)，以及領(lǐng)先的PSoC技術(shù)。這一產(chǎn)品系列在單一芯片上集成了傳感器、USB和MCU功能，同時(shí)與VCSEL進(jìn)行了捆綁，組合形成了真正的片上鼠標(biāo)的解決方案。
CYONS2100是針對(duì)高性能游戲而設(shè)計(jì)的版本。采用了Cypress的0.13µm混合信號(hào)處理技術(shù)，該器件在單一芯片上集成了OptiCheck傳感器和全速USB，使得傳感器與MCU/全速USB之間可以無(wú)縫溝通。在PC上實(shí)現(xiàn)了手部動(dòng)作與游戲動(dòng)作的結(jié)合。
這一高度集成的解決方案是可編程的。它使鼠標(biāo)供應(yīng)商們?cè)O(shè)計(jì)單一的PCB系統(tǒng)更為簡(jiǎn)便, 可以量體裁衣地生產(chǎn)他們的產(chǎn)品。由于在同一封裝內(nèi)集成了VCSEL，設(shè)計(jì)師們?cè)谥圃爝^程中不需要校準(zhǔn)激光的功率。這就大大增加了生產(chǎn)能力并降低了制造成本。
這一創(chuàng)新的OvationONS™技術(shù)具有高精度、高速運(yùn)動(dòng)跟蹤和低功耗的特性。設(shè)計(jì)人員可以從系列中選擇，以針對(duì)不同類型的有線和無(wú)線設(shè)計(jì)。
該CYONS2100解決方案的外形尺寸小。鏡頭及每個(gè)封裝形成了一個(gè)完整的，緊湊的激光跟蹤系統(tǒng)。
圖1 CYONS2100方框圖
圖2 CYONS2100電源連接框圖
CYONS2100主要特性
可編程塊
• 高度集成的片上鼠標(biāo)，與可編程PSoC微控制器單元（MCU）
• 32kbytes閃存
• 2k字節(jié)靜態(tài)RAM（SRAM）
• 內(nèi)部24，12或6 MHz的主振蕩器
• 內(nèi)部32kHz低速振蕩器
• 16位數(shù)據(jù)報(bào)告，可同時(shí)高速和高分辨率跟蹤
跟蹤性能
• 連續(xù)變量分辨率：400/每英寸~3200/每英寸（CPI），獨(dú)立速度
• 高速高精度跟蹤
• 最高速度達(dá)每秒75英寸（in/s）
• 最高加速度達(dá)30 g
外圍接口
• 有線應(yīng)用的集成全速USB
• SPI主機(jī)外部功能接口
• 快速， 或標(biāo)準(zhǔn)模式I2C
28個(gè)通用輸入/輸出（GPIO）引腳
• 端口0~8位
• 端口1~8位高電流能力，調(diào)節(jié)輸出電壓，5V輸入公差
• 端口2~8位
• 端口3~4位
電源
• 內(nèi)部電源系統(tǒng)能夠運(yùn)行5V USB或2.7V~3.6V外部電源
• 自我調(diào)節(jié)省電模式
片激光器
• 集成在傳感器封裝里的垂直腔表面發(fā)射激光器（VCSEL）
• 無(wú)需校準(zhǔn)或校對(duì)
• 電放電（ESD）豁免：2000V（人體 模式）
• 波長(zhǎng)：840~870nm
• IEC60825-1 1級(jí)安全性：內(nèi)置肉眼差錯(cuò)容許激光驅(qū)動(dòng)電路
捕捉鏡頭
• 模壓鏡片：模壓鏡頭自調(diào)捕捉
• PCB和跟蹤表面之間的距離6mm
CYONS2100主要應(yīng)用
• 有線和無(wú)線激光鼠標(biāo)：游戲，圖形設(shè)計(jì)，桌面和移動(dòng)鼠標(biāo)
• 光學(xué)跟蹤球
• 電池供電設(shè)備
• 運(yùn)動(dòng)傳感應(yīng)用
圖3 CY4631有線鼠標(biāo)方框圖
圖4 CY4631有線鼠標(biāo)電路圖
激光游戲鼠標(biāo)設(shè)計(jì)
CY4631 OvationONS II有線鼠標(biāo)RDK為PC鼠標(biāo)制造商們提供了交鑰匙的參考設(shè)計(jì)。該套件在有線鼠標(biāo)設(shè)計(jì)中，集成了片上CYONS2100 OvationONS II激光導(dǎo)航系統(tǒng)，包括了PCB和鼠標(biāo)外殼。這款鼠標(biāo)是一個(gè)多功能設(shè)備，具有7個(gè)按鍵，一個(gè)單顏色標(biāo)識(shí)LED和三色LED指示燈。該系統(tǒng)總計(jì)有2個(gè)印刷電路板，包括一個(gè)主板和一個(gè)子卡。主板包含： OvationONS II SoC，左，右和中心（滾輪）按鈕以及USB接口。子卡包含：前/后按鈕，DPI調(diào)整按鈕，logo LED和三色LED。此外，MiniProg和USB適配器也包括在套件中, 用以編程。
該鼠標(biāo)采用了CYONS2100 42引腳QFN，用以控制按鈕，滾動(dòng)輪，發(fā)光二極管和全速USB。
鼠標(biāo)電源是通過標(biāo)準(zhǔn)的USB 5V總線電源提供。
鼠標(biāo)共有七個(gè)按鈕。兩個(gè)最上端的按鈕控制鼠標(biāo)左右鍵功能。中心有一個(gè)按鈕，通過按下滾輪而被激活。其他按鈕包括：兩個(gè)按鈕控制瀏覽器網(wǎng)頁(yè)之間的前進(jìn)和后退。另兩個(gè)按鈕位于鼠標(biāo)頂部，控制傳感器DPI分辨率，一個(gè)提高分辨率，降低分辨率。最后有一個(gè)滾輪，在軟件應(yīng)用程序中向上和向下滾動(dòng)。
鼠標(biāo)是人機(jī)接口設(shè)備（HID），通過一個(gè)五線全速USB電纜，與PC聯(lián)接。
CYONS2100具有32kbytes閃存存儲(chǔ)器，可用以編程。片上還有2k bytes SRAM，用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。其主PCB包括了一個(gè)5腳USB連接器，可為微控制器編程或與主PC連接。為了給OvationONS II編程，還需要一個(gè)MiniProg—USB適配器，板號(hào)PDC-9241。這是一個(gè)單獨(dú)的在組件內(nèi)的板。
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