CYONS2100:激光游戏鼠标参考设计

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。