【正文】 =X3H, CMPB AL,0CH JE C97 。若是信息報(bào)告的首字節(jié)，則還要進(jìn)一步通過有效性檢驗(yàn)后保存；若不是首字節(jié)，則必須經(jīng)過一系列檢驗(yàn)后保存起來。 鼠標(biāo)接口模塊主要包括按鈕狀態(tài)識別和位置識別兩個(gè)部分。由于鼠標(biāo)的電源供應(yīng)采用功率竊取方案，由DTR/RTS 提供，這里為 DTR加限流電阻防止對鼠標(biāo)造成傷害。 P2_D7D6 固定值 00；其余六位表示一個(gè)有符號二進(jìn)制數(shù)，反映左右移動量，大于 0 為向右移動，小于 0為向左移動。如果拖動較快，則信息發(fā)送次數(shù)送減少，但所反映的總的移動距離仍然是 400 步。 Mouse System 公司的協(xié)議格式為 5 個(gè)字節(jié)： 1個(gè)字節(jié)用于描述 3個(gè)按鍵的狀態(tài)， 2 個(gè)字節(jié)為 Y方向的相對坐標(biāo)，另畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 23頁 黑龍江大學(xué) 印制 外 2 個(gè)字節(jié)為 X方向的相對坐標(biāo)，具體協(xié)議如表 1 所列。本文主要探討 80C196 單片機(jī)與 Microsoft 兼容鼠標(biāo)接口程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 鼠標(biāo)是一種快速定位器，通過移動鼠標(biāo)能快速定位屏幕上的對象，是計(jì)算機(jī)圖像界面交互的必用外部設(shè)備。采取這些措施后，其傳輸距離得到一定的改善。資料表明，當(dāng)電壓 9 V 時(shí)傳輸距離約 300～ 500 m。因此，在設(shè)計(jì)電路時(shí)考慮到用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)方波的產(chǎn)生和在不同的情況下產(chǎn)生不同的相位差，最終實(shí)現(xiàn)滾輪的上翻和下翻功能。 圖 5 對收發(fā)模塊是串行通信的，所以接收到的是一組方波信號，這組方波信號經(jīng)過解碼電路解碼 后就可以知道得到的是高電平或者是低電平。 抗干擾的的處理 通過 PT2272 的 VT 腳 (17 腳 )是否為高電平去判斷是否有鍵按下，若為高，則去判斷 PT2272 的 D0～ D3 中哪個(gè)鍵按下，但其中忽略了一點(diǎn)，即：這些數(shù)據(jù)接收到的是干擾，系統(tǒng)將錯(cuò)誤判斷影響正常運(yùn)行。 編解碼電路 PT2262/PT2272 PT2262/PT2272 是一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，最多可有 12 位 (A0～ A11)三態(tài)地址端 管腳，任意組合可提供 531 441 個(gè)地址碼，最多可有 6 位 (D0～ D5)數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。它內(nèi)含放大整形及解碼電路，使用極為方便。當(dāng)發(fā)射電壓為 3 V 時(shí)。 三、無線鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu) 無線收發(fā)模塊 鼠標(biāo)是用來控制屏幕光標(biāo)移動的一種裝置，是計(jì)算機(jī)最重要的外部輸入設(shè)備之一。 (2)IRP處理 , 內(nèi)核通過發(fā)送 I/O 請求來運(yùn)行驅(qū)動程序 。 軟件設(shè)計(jì) USB 部分 根據(jù) USB 協(xié)議 , 傳輸由主機(jī) (Host) 開始 , 單片機(jī) (AT80C51) 作為前臺 , 等待中斷。同時(shí)還需對發(fā)射器件進(jìn)行控制 , 例如對內(nèi)部寄存器進(jìn)行初始設(shè)置 , 設(shè)定工作頻率、發(fā)射功率等參數(shù) 。 ( 3) 收發(fā)器 , 對處理后的信號進(jìn)行無線傳輸 , 以相應(yīng)的通訊協(xié)議與 PC 機(jī)相連。 系統(tǒng)時(shí)鐘的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路是用來產(chǎn)生 80C196 單片機(jī)工作時(shí)所必須的時(shí)鐘信號， 80C196 本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為保證工作方式的實(shí)現(xiàn)， 80C196 在唯一的時(shí)鐘信號的控制下嚴(yán)格的按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作 ，時(shí)鐘的頻率影響單片機(jī)的速度 和穩(wěn)定性。 一、程序存儲器的擴(kuò)展 由于 80C196 無內(nèi)部 ROM ，故擴(kuò)展的程序存儲器地址為 0000H～ FFFFH，考慮系統(tǒng)的需要，我們將 8031 的程序存儲器擴(kuò)展為 4K EPROM，采用 2764 作為 ROM芯片。常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如圖 (13b)所示。 一、 復(fù)位方式 當(dāng) MCS5l 系列單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST(全稱 RESET)出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。 AC：當(dāng)進(jìn)行加法或減法運(yùn)算時(shí)并產(chǎn)生由低四位向高四位的進(jìn)位或借位時(shí)， AC置 1，否則清 0。寫時(shí)用 ，讀時(shí)用 做外部數(shù)據(jù)存儲器的選通信號 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 7頁 黑龍江大學(xué) 印制 特殊功能寄存器 SFR 80C196 有 21 個(gè)專用寄存器，他們是用來管理 CPU和 I/O 口以及內(nèi)部邏輯部件的，在指令中專用寄存器是以存儲單元方式被讀寫的，專用寄存器雖有名稱，但尋址時(shí)都做專用寄存器用，它們的地址是與片內(nèi) RAM 的地址相連的。 0013H 單元：外部中斷 1 入口地址。 80C196 有一個(gè)全雙工串行口，這個(gè)串行口既可以在程序下把 CPU的 8 位并行數(shù)據(jù)變成串行數(shù)據(jù)一位一位的從發(fā)送數(shù)據(jù)線發(fā)送出去，也可以把串行數(shù)據(jù)接受進(jìn)來變成并行數(shù)據(jù)給 CPU，而且這種串行發(fā)送和接收可以單獨(dú)進(jìn)行也可以同時(shí)進(jìn)行。 XTAL2（ 18 引腳）在內(nèi)部，接至上述振蕩器的反向輸入端，當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)， 對 MCS51 系列該引腳接收外部震蕩信號，即把該信號直接接到內(nèi)部時(shí)鐘的輸入端。 內(nèi)存：內(nèi)部存儲器可分做程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，但在 80C196 中無片內(nèi)程序畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 3頁 黑龍江大學(xué) 印制 存儲器 。 微處理器和射頻發(fā)射器則安裝在手腕處 , 與指環(huán)相連 , 構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。其中 , 鼠標(biāo)作為計(jì)算機(jī)最重要的外設(shè)之一 , 它能控制計(jì)算機(jī)屏幕的光標(biāo)移動 , 代替了鍵盤的某些繁瑣的指令 , 使計(jì)算機(jī)的操作更加簡便。無線鼠標(biāo)則是電腦周邊器件與無線通信技術(shù)的完美結(jié)合物。而隨著工作場合和客戶需求的不斷變化 ,人們越來越需要一種具備無線功能和懸空遙控功能的鼠標(biāo) ,它不依賴于平面 ,沒有連線的距離限制。通過調(diào)試驗(yàn)證其系統(tǒng)穩(wěn)定，通信可靠。它可以將物理信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號或?qū)㈦妼W(xué)信號轉(zhuǎn)換為物理信號 , 實(shí)現(xiàn)從信號取樣、處理到執(zhí)行的整體集成。 圖 11 80C196 基本組成 CPU中央處理器：中央處理器是 80C196 的核心，它的功能是產(chǎn)生控制信號，把數(shù)據(jù)從存 儲器或輸入口送到 CPU或 CPU數(shù)據(jù)寫入存儲器或送到輸出端口。 80C196 的引腳圖 圖 12 80C196 引腳圖 80C196 的制作工藝為 HMOS，采用 40 管腳雙列直插 DIP 封裝，引腳說明如下： VCC（ 40 引腳 ）正常運(yùn)行時(shí)提供電源。 /VPP（ 31 引腳）當(dāng) 保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問內(nèi)部存儲器，當(dāng) PC 值超過0FFFH 時(shí)，將自動轉(zhuǎn)向片外存儲器。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 6頁 黑龍江大學(xué) 印制 在程序存儲器中有六個(gè)單元有特定的含義： 0000H 單元：單片機(jī)復(fù)位后， PC=0000H 即從此處開始執(zhí)行指令。 片內(nèi)的 128B 的 RAM 地址為 00H～ 7FH，供用戶做 RAM 用，但是在這中間的前 32 單元， 00H～ 1FH 即引用地址尋址做用戶 RAM 用，常常做工作寄存器區(qū)，分做四組，每組由 8 個(gè)單元組成通用寄存器 R0～ R7，任何時(shí)候都由其中一組作為當(dāng)前工作寄存器，通過 RS0， RS1 的內(nèi)容來決定選擇哪一個(gè)工作寄存器。； 數(shù)據(jù)指針 DPTR：由兩個(gè)字節(jié)組成， DPH 字地址由 83H， DPL 由 82H，存放一個(gè) 16 位的二進(jìn)制數(shù)做地址用。 P：用來來表示累加器 A 中的值為 1 的二進(jìn)制位的奇偶數(shù)，若‘ 1’的個(gè)數(shù)為奇數(shù) P=1，為偶數(shù) P=0。圖中電容 C1 和電阻 R1 對電源十 5V來說構(gòu)成微分電路。 存儲器的設(shè)計(jì) 在 80C196 芯片的外圍電路中必須對其進(jìn)行程序存儲器的擴(kuò)展，和根據(jù)系統(tǒng)的需要對其進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展。被讀出到數(shù)據(jù)輸出端D0～ D7 上 。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的 NPO 電容，采畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 11 頁 黑龍江大學(xué) 印制 用的晶振頻率為 12MHZ。 微處理器 本系統(tǒng)中采用了兩種微處理器。射頻技術(shù)能夠?qū)Χ叹嚯x通訊提供充足的帶寬 , 只要在限定距離內(nèi) ( 一般為 10～ 20 米 ) , 就可以在任何位置使用 , 幾乎不受障礙物的影響。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 14頁 黑龍江大學(xué) 印制 圖 3 無線鼠標(biāo)發(fā)射部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 15頁 黑龍江大學(xué) 印制 圖 4 無線鼠標(biāo)接收部分 主機(jī)方面的設(shè)計(jì)就是 USB 設(shè)備驅(qū)動程序的編制。主程序初始化 I/O 口、中斷、寄存器等參數(shù)后 , ATmega16 對得到的鼠標(biāo)的加速度信號和按鍵信息進(jìn)行處理 , 在對 nRF2401 的控制字設(shè)置后傳輸數(shù)據(jù) , 等待發(fā)送。發(fā)射電路由聲表諧振器穩(wěn)頻，工作頻率為 315MHz，以 AM 方式調(diào)制， 240mm 小拉桿天線發(fā)射信號。 接收部分 無線接收解碼模塊主要由 315 MHz 無線數(shù)據(jù)接收模塊、解碼芯片 PT2272 及繼電器驅(qū)動電路組成。只有 PT2272 的地址端的電平狀態(tài)與發(fā)射部分的 PT2262 的地址端一致時(shí)，對應(yīng)的數(shù)據(jù)端才有高電平輸出。 3的 8次方為 6 561，所以地址編碼不重復(fù)度為 6 561 組，只有發(fā)射端 PT2262和接收端 PT2272 的地址編碼完全相同，才能配對使用， PT2262 和 PT2272 出廠時(shí)的8位地址編碼端全部懸空，這樣可以便于選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將 PT2262 和 PT2272 的 1～ 8 腳設(shè)置相同即可。 無線鼠標(biāo)左鍵的實(shí)現(xiàn) 通過對光電鼠標(biāo)的研究，發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)上的所有按鍵都是低電平有效，也就是說按鍵是一個(gè)按鈕開關(guān)，一端連接地另一端連接鼠標(biāo)芯片。在多媒體教學(xué)中放映 PPT文件時(shí)，實(shí)現(xiàn)頁面的上翻和下翻就是用鼠標(biāo)的滾輪來實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)過調(diào)試，方波的頻率在 50～ 100Hz 的范圍內(nèi)比較合適，可在軟件中延時(shí)來實(shí)現(xiàn)方波頻率的控制。最重要的是在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)單片機(jī)的晶振出來的高頻信號會影響到模塊的接收距離。鼠標(biāo)內(nèi)核本質(zhì)上是一個(gè)二維的角度或位移信號檢測裝置，耗電極少、可靠性高、價(jià)格低廉，可能在許多場合發(fā)揮作用 。串行鼠標(biāo)的功能框圖如圖 1 所示。每發(fā)生一次移動或按鈕狀態(tài)變化，鼠標(biāo)向上發(fā)送一次信息。 表 1 鼠標(biāo)信息發(fā)送格式 序 號 名 稱 字串形式 長 度 意 義 說 明 1 初始化報(bào)告 4DH（ 39。這里采用 MAX232E 作為接口芯片。利用 80C196 的工作方式 1完全可以保證正確接收鼠標(biāo)信息。在初始化階段，首先檢查鼠標(biāo)是否存在，根據(jù)結(jié)果設(shè)置標(biāo)志位，以備以后取鼠標(biāo)信息時(shí)判斷用；根據(jù)需要設(shè)定鼠標(biāo)初始化位置、按鈕原始狀態(tài)；最后設(shè)置串行接口參數(shù)（幀格式等）并開放鼠標(biāo)中斷。該程序要求 80C196 單片機(jī)的工作頻率為 12MHz；如果采有其它工作頻率，通過修改串行口的波特率設(shè)置參數(shù)以及延時(shí)程序的時(shí)間常數(shù)即可。隨著信息技術(shù)和 MEMS 技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展 , 基于 MEMS 技術(shù)的無線鼠標(biāo)會更加可靠、方便。用戶模塊通過特定接口模塊（圖 2（ b））獲得鼠標(biāo)當(dāng)前位置和按鈕狀，并可通過進(jìn)位標(biāo)志 C=0/1 判斷鼠標(biāo)是否安裝。有效的處理方法是采用中斷方式接收，應(yīng)用模塊通過軟件接口獲得鼠標(biāo)信息。 從鏈路層看， 80C196 串行接口的四種工作方式均不滿足鼠標(biāo)的幀格式要求；但其工作方式 1（ 1位起始位、 8位數(shù)據(jù)位、 1位停止位）的總傳送位數(shù)與鼠標(biāo)（ 1 位起始位、 7 個(gè)數(shù)據(jù)位、 2個(gè)停止位）相同，均為 10 位。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文