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CYONS2100:激光游戏鼠标参考设计
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CYONS2100是Cypress半导体公司的第二代激光导航片上系统（SoC）产品系列的一员。CYONS2100采用了高速，高精度的OptiCheck™技术，以及领先的PSoC技术。这一产品系列在单一芯片上集成了传感器、USB和MCU功能，同时与VCSEL进行了捆绑，组合形成了真正的片上鼠标的解决方案。
CYONS2100是针对高性能游戏而设计的版本。采用了Cypress的0.13µm混合信号处理技术，该器件在单一芯片上集成了OptiCheck传感器和全速USB，使得传感器与MCU/全速USB之间可以无缝沟通。在PC上实现了手部动作与游戏动作的结合。
这一高度集成的解决方案是可编程的。它使鼠标供应商们设计单一的PCB系统更为简便, 可以量体裁衣地生产他们的产品。由于在同一封装内集成了VCSEL，设计师们在制造过程中不需要校准激光的功率。这就大大增加了生产能力并降低了制造成本。
这一创新的OvationONS™技术具有高精度、高速运动跟踪和低功耗的特性。设计人员可以从系列中选择，以针对不同类型的有线和无线设计。
该CYONS2100解决方案的外形尺寸小。镜头及每个封装形成了一个完整的，紧凑的激光跟踪系统。
图1 CYONS2100方框图
图2 CYONS2100电源连接框图
CYONS2100主要特性
可编程块
• 高度集成的片上鼠标，与可编程PSoC微控制器单元（MCU）
• 32kbytes闪存
• 2k字节静态RAM（SRAM）
• 内部24，12或6 MHz的主振荡器
• 内部32kHz低速振荡器
• 16位数据报告，可同时高速和高分辨率跟踪
跟踪性能
• 连续变量分辨率：400/每英寸~3200/每英寸（CPI），独立速度
• 高速高精度跟踪
• 最高速度达每秒75英寸（in/s）
• 最高加速度达30 g
外围接口
• 有线应用的集成全速USB
• SPI主机外部功能接口
• 快速， 或标准模式I2C
28个通用输入/输出（GPIO）引脚
• 端口0~8位
• 端口1~8位高电流能力，调节输出电压，5V输入公差
• 端口2~8位
• 端口3~4位
电源
• 内部电源系统能够运行5V USB或2.7V~3.6V外部电源
• 自我调节省电模式
片激光器
• 集成在传感器封装里的垂直腔表面发射激光器（VCSEL）
• 无需校准或校对
• 电放电（ESD）豁免：2000V（人体 模式）
• 波长：840~870nm
• IEC60825-1 1级安全性：内置肉眼差错容许激光驱动电路
捕捉镜头
• 模压镜片：模压镜头自调捕捉
• PCB和跟踪表面之间的距离6mm
CYONS2100主要应用
• 有线和无线激光鼠标：游戏，图形设计，桌面和移动鼠标
• 光学跟踪球
• 电池供电设备
• 运动传感应用
图3 CY4631有线鼠标方框图
图4 CY4631有线鼠标电路图
激光游戏鼠标设计
CY4631 OvationONS II有线鼠标RDK为PC鼠标制造商们提供了交钥匙的参考设计。该套件在有线鼠标设计中，集成了片上CYONS2100 OvationONS II激光导航系统，包括了PCB和鼠标外壳。这款鼠标是一个多功能设备，具有7个按键，一个单颜色标识LED和三色LED指示灯。该系统总计有2个印刷电路板，包括一个主板和一个子卡。主板包含： OvationONS II SoC，左，右和中心（滚轮）按钮以及USB接口。子卡包含：前/后按钮，DPI调整按钮，logo LED和三色LED。此外，MiniProg和USB适配器也包括在套件中, 用以编程。
该鼠标采用了CYONS2100 42引脚QFN，用以控制按钮，滚动轮，发光二极管和全速USB。
鼠标电源是通过标准的USB 5V总线电源提供。
鼠标共有七个按钮。两个最上端的按钮控制鼠标左右键功能。中心有一个按钮，通过按下滚轮而被激活。其他按钮包括：两个按钮控制浏览器网页之间的前进和后退。另两个按钮位于鼠标顶部，控制传感器DPI分辨率，一个提高分辨率，降低分辨率。最后有一个滚轮，在软件应用程序中向上和向下滚动。
鼠标是人机接口设备（HID），通过一个五线全速USB电缆，与PC联接。
CYONS2100具有32kbytes闪存存储器，可用以编程。片上还有2k bytes SRAM，用于数据存储。其主PCB包括了一个5脚USB连接器，可为微控制器编程或与主PC连接。为了给OvationONS II编程，还需要一个MiniProg—USB适配器，板号PDC-9241。这是一个单独的在组件内的板。
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