鼠标解剖报告

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1、学号：07111038姓名：潘宇专业：电子信息科学与技术光电鼠标解剖报告　现在的社会，电脑已经是一个非常普遍的事物，相信许多人都拥有个人电脑。而对于一个经常使用电脑的人来说，拥有一个非常好用的鼠标将是一个相当惬意的事情。而光电鼠标就是个不错的选择。目前我们使用的鼠标一般都是光电鼠标，相对于传统的机械式鼠标，光电鼠标具有定位准确、移动流畅且不易脏污等优点。并且，随着光电鼠标价格的不断下跌，取代机械式鼠标而成为市场主流的趋势已不可阻挡。光电鼠标的工作原理光电鼠标与机械式鼠标最大的不同之处在于其定位方式不同。机械鼠标主要由滚球、辊

2、柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时，带动滚球转动，滚球又带动辊柱转动，装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化，再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。相对机械鼠标，光电鼠标在工作原理上作出了重大变革，在光电鼠标内部有一个发光二极管，工作时，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面（这就是为什么鼠标底部总会发光的原因）。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会

3、被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。根据上面所讲述的光学鼠标工作原理，我们可以了解到，影响鼠标性能的主要因素有哪些。第一，成像传感器。成像的质量高低，直接影响下面的数据的进一步加工处理。第二，DSP处理器。DSP处理器输出的x，y轴数据流，影响鼠标的移动和定位性能。第三，SPI于MCU之间的配合。数据的传输具有一定的时间周期性（

4、称为数据回报率），而且它们之间的周期也有所不同，SPI主要有四种工作模式，另外鼠标采用不同的MCU，与电脑之间的传输频率也会有所不同，例如125MHZ、8毫秒；500MHz，2毫秒，我们可以简单的认为MCU可以每8毫秒向电脑发送一次数据，目前已经有三家厂商（罗技、Razer、Laview）使用了2毫秒的MCU，全速USB设计，因此数据从SPI传送到MCU，以及从MCU传输到主机电脑，传输时间上的配合尤为重要。下图为光电鼠标电路图：光电鼠标通常由以下部分组成：光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连

5、线、PS/2或USB接口、外壳等。下面分别进行介绍：光学感应器光学感应器是光电鼠标的核心，它主要由CMOS感光块（低档摄像头上采用的感光元件）和DSP组成。CMOS感光块负责采集、接收由鼠标底部光学透镜传递过来的光线（并同步成像），然后CMOS感光块会将一帧帧生成的图像交由其内部的DSP进行运算和比较，通过图像的比较，便可实现鼠标所在位置的定位工作。图1光电鼠标内部的光学感应器图2光学感应器内部的组成方式　　图1是方正光电鼠内部的光学感应器，它采用的是安捷伦公司的H2000-A0214光学感应元件，其芯片内部的组成方式可参见

6、图2。图3是H2000-A0214光学感应器的背面，从图中我们可以看到，芯片上有一个小孔，这个小孔用来接收由鼠部底部的光学透镜传送过来的图像。图3光学感应器背面的小孔用来接收由鼠部底部的光学透镜传送过来的图像光电鼠标的控制芯片控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作，并与外部电路进行沟通（桥接）及各种信号的传送和收取。我们可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”。可以说控制芯片是光电鼠标的神经中枢，但由于主要的计算工作由光学引擎中的定位DSP芯片所承担，控制芯片就不需要负责这部分工作。这样，它的任务就集中在负责指挥、协调光学鼠

7、标中各部件的协调工作，同时也承担与主机连接的I/O职能，光学鼠标若要采用USB接口或者是蓝牙技术，关键就在于控制芯片。但总的来说，控制芯片也属于常规性部件，对光学鼠标的实际性能没有什么影响。图4是罗技公司的CP5919AM控制芯片，它可以配合安捷伦的H2000-A0214光学感应元件，实现与主板USB接口之间的桥接。当然，它也具备了一块控制芯片所应该具备的控制、传输、协调等功能。图4罗技公司的CP5919AM控制芯片这里有一个非常重要的概念大家应该知道，就是dpi（dotsperinch，每英寸采样点数）对鼠标定位的影响。d

8、pi是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数，dpi越小，用来定位的点数就越少，定位精度就低；dpi越大，用来定位点数就多，定位精度就高。通常情况下，传统机械式鼠标的扫描精度都在200dpi以下，而光电鼠标则能达到400甚至800dpi，这就是为什么光电鼠标在定位精度上能够轻松超过机械