BELLING SMC520

PS/2普通3D鼠标控制芯片SMC520
PS/2 普通 3D 鼠标控制芯片 SMC520
1.概述
SMC520 是一款高性能、低价格的 3D 3KEY PS/2 鼠标专用控制芯片。该芯片适合于各种半光学(球
鼠)鼠标控制之用,也可以与 HDNS2000、ADNS-2051、PAN101BSI-204/208、PAN301BOI-204/208 等配对
构成光电鼠标。SMC520 具有业界领先的双重解析度技术,在构成半光学鼠标时用户可以自由设定芯片为
加倍解析度模式或不加倍解析度模式,在加倍解析度模式下可以使 300CPI 的鼠标机械结构达到 600CPI
的真实解析度。
2.主要特点
● 与 IBM PS/2 Mouse 及 Microsoft IntelliMouse 完全兼容
● 包括 IBM PS/2 Mouse 规格内的所有指令、回应、状态、错误处理等,毫无删减
● PS/2 Mouse 的同步串列传输时序精准,与各厂牌 IBM PC 相容型电脑的相容性最高
● 具有鼠标真实解析度加倍的功能,也可取消该功能
● 具有 Vth Auto Switching 功能,其做法是在光电晶体输入引脚设计了高、低两种输入转态电
压(Threshold Voltage, Vth),任何一个输入皆可独立依照光耦合的效率自动切换输入转态电
压,增进光耦合配对的宽容度,有效降低裝配调整的工时
● 具有四个光耦合输入引脚,以侦测水平方向与垂直方向的移动
● 仅须外接一个电阻组成 RC 振荡器,振荡频率 6MHz
● 循迹速度(Tracking Speed) 高达 20000 dps 以上
● 独特的软件设计有效的克服了游标抖动的问题,并且避免了 IC 内部计数延迟所造成的非线性,
使鼠标无论快速或慢速移动都能描绘出平滑的曲线
● 外部的零件已减到最少,有效降低成本
● 滚轮为除 2 设计,适合一般的编码器设计,同时也支持光学滚轮
3.管脚排列
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4.管脚功能说明
编号
引脚名
方向
功能描述
1
Z2
I
2
CLK
I/O
与电脑做同步串行传输的 CLK 讯号线
3
DATA
I/O
与电脑做同步串行传输的 DATA 讯号线
4
GND
-
地
5
R
I
鼠标右键的输入
6
M
I
鼠标中间键的输入
7
L
I
鼠标左键的输入
8
A/C
I
模式选择(悬空为 A 模式,接地为 C 模式)
9
Y2
I
侦测垂直方向移动的光耦输入
10
Y1
I
侦测垂直方向移动的光耦输入
11
X2
I
侦测水平方向移动的光耦输入
12
X1
I
侦测水平方向移动的光耦输入
13
VDD
-
5V 电源
14
OSCOUT
O
振荡输出
15
OSCIN
I
振荡输入
16
Z1
I
侦测滚轮翻动的光耦或编码器输入
侦测滚轮翻动的光耦或编码器输入
5.功能详述
5.1 关于工作模式
本芯片具有 A 和 C 两种工作模式,而在电路上只是差在 PIN8 脚是否接地。当 PIN8 悬空,芯片处于
A 工作模式,此时芯片可以将鼠标的真实解析度加倍(注意不是简单坐标乘 2 关系),即原来 300cpi 的
机械设计,可以达到 600cpi 解析度。当 PIN8 接地,芯片处于 C 工作模式,不对鼠标的解析度进行加倍。
注意,如应用于光电鼠标,请使用 C 工作模式。
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5.2 工程应用说明
应用 SMC520 芯片的鼠标电路图
*
(1)本公司开发的鼠标专用控制芯片采用 RC 阻容振荡电路,电容内置,电阻 R1 外接在 PIN13 和 PIN15
*
之间。我们的规格书上建议 R1 的阻值为 9.1K。由于不同鼠标生产厂商采用的 PCB 板和器件安排有
*
一定差异,会在不同程度上引入寄生电容,所以实际应该采用的 R1 阻值应根据不同厂家的不同设
计而决定。为了让鼠标工作在最佳状态(主要是提高画线的平滑度),请根据实际情况选择最合适
*
的振荡电阻 R1 ,方法如下:
变换不同的电阻值,同时检测 PIN14 的输出波形的频率,当频率值为 1.50MHz~1.55 MHz 时,
此时的电阻值为最佳值(调节的规律是增大电阻值可以使频率降低,减小电阻值可以使频率提高)
。
请采用与测得阻值尽量接近的电阻进行量产。
*
请注意,我们的 Mouse_IC 的工作频率的冗余度>15%,所以对于同一个设计,一但确定了 R1
的阻值,就可以按此值大批量生产,不必考虑单个产品由于元件参数误差引入的工作频率的变化。
(2)当 SMC520 工作在 A 版模式下时,由于运用了特殊的加倍解析度的技术,对于光电管输出的明暗对
比要求比较高,光电管输出信号的电平变化范围需要涵盖光耦输入的高、低两种输入电位。由此,
在机械设计上请注意,光栅的直径应尽可能加大,以增加格子的间距,让光电管的光线透射在光
耦的明暗对比越明显越好。对于光栅格子太细(原始解析度高于 400dpi 的设计往往伴随此问题)
的机械设计,加倍后的效果可能不好,表现为游标漂移、线形不良,建议改用 SMC520C 模式或者
改进机械设计。
(3)如果采用编码器的方案来生产 3D 鼠标,请一定要选择转动格点数(Detent)是一周脉冲数
(pulse/360°)两倍的规格,参数如下:
24 Detents;12 pulses/360°
(4)在设计 PCB 版时,请务必注意不要把 COM 端(即公共端)错接到 A 端,如果 COM 端接反了,鼠标
仍可以用,但是会使鼠标滚轮转动两格,屏幕才卷动一格。
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6.电路特性参数
Test Condition
Symbol
Parameter
VDD
Operating Voltage
IDD
Operating Current
5V
FOSC=5MHz
ISTB
Stand-by Current
5V
ILEAKH
Input high level
leakage
ILEAKL
MAX.
Unit
6.5
Volt
1.2
5
mA
Oscillator stop
0.1
1.0
uA
5V
VIN=VDD
0.1
1
uA
Input low level
leakage
5V
VIN=VSS
0.1
1
uA
VIL
Input low level
voltage
5V
VSS
0.2VDD
Volt
VIH
Input high level
voltage
5V
0.8VDD
VDD
Volt
IOL
Output low level
voltage
5V
VOL=1.5V
30
47
mA
IOH
Output high level
voltage
5V
VOH=3.5V
20
29
mA
RPL1
Pull-low resistance 1
5V
45K
50K
55K
ohm
RPL2
Pull-low resistance 2
5V
8K
10K
12K
ohm
RPH
Pull-high resistance
5V
45K
50K
55K
ohm
VDD
Condition
MIN.
TYP.
2.7
7.典型应用
*
下面的电路分 A 工作模式和 C 工作模式分别给出。所有电路图中的振荡电阻 R1 的参考值为 9.1KΩ,
*
*
R2 、R3 为限流电阻,参考值为 470Ω,C1 为 10uF/12V 的普通电解电容。
使用 PAN101 时,请选用 CMOS 输出的型号,如果选用 Open-drain output(开漏输出) 的型号,则要
在其 XA、XB、YA、YB 脚上接 10K 的上拉电阻,因为 SMC520 内部已经内置有 50K 左右的下拉电阻。
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7.1 A 工作模式(
工作模式(解析度加倍)
解析度加倍)
滚轮采用光对管的球鼠电路图(
模式)
滚轮采用光对管的球鼠电路图
(A 模式
)
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滚轮采用编码器的球鼠电路图(
模式)
滚轮采用编码器的球鼠电路图
(A 模式
)
7.2 C 工作模式(
工作模式(解析度不加倍)
解析度不加倍)
滚轮采用光对管的球鼠电路图(
滚轮采用光对管的球鼠电路图(C 模式)
模式)
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滚轮采用编码器的球鼠电路图(
模式)
滚轮采用编码器的球鼠电路图
(C 模式
)
7.3 与 HDNS2000 配对的光电鼠标电路(
配对的光电鼠标电路(仅工作在 C 工作模式下)
工作模式下)
滚轮采用光对管的光电鼠标电路图(
HDNS2000)
滚轮采用光对管的光电鼠标电路图
(接 HDNS2000
)
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滚轮采用编码器的光电鼠标电路图(
HDNS2000)
滚轮采用编码器的光电鼠标电路图
(接 HDNS2000
)
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7.4 与 ADNSADNS-2051 配对的光电鼠标电路(
配对的光电鼠标电路(仅工作在 C 工作模式下)
工作模式下)
滚轮采用光对管的光电鼠标电路图(
ADNS--2051
2051)
滚轮采用光对管的光电鼠标电路图
(接 ADNS
)
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滚轮采用编码器的光电鼠标电路图(
ADNS--2051
2051)
滚轮采用编码器的光电鼠标电路图
(接 ADNS
)
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7.5 与 PAN101BPAN101B-204/208 配对的光电鼠标电路(
配对的光电鼠标电路(仅工作在 C 工作模式下)
工作模式下)
滚轮采用光对管的光电鼠标电路图(
PAN101B--204/208
204/208)
滚轮采用光对管的光电鼠标电路图
(接 PAN101B
)
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8.封装尺寸
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