來源：電子技術(shù)應(yīng)用 作者：華北電力大學(xué)（北京）（102206）楊國田 白焰 撫順石油學(xué)院（113001）徐培民

    摘要：通過對鼠標(biāo)底層通信原理及協(xié)議的深入分析，探討了鼠標(biāo)在80c196單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用價值與可行性，并介紹了鼠標(biāo)接口軟件設(shè)計的原理及方法，給出了80c196單片機(jī)與microsoft鼠標(biāo)的具體接口程序。

    關(guān)鍵詞：鼠標(biāo) 接口技術(shù) 軟件設(shè)計 接口程序

    80c196單片機(jī)由于低格低、處理能力強(qiáng)，在信號分析、數(shù)據(jù)采集等很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在目標(biāo)系統(tǒng)中使用各種規(guī)格的液晶或crt顯示器也越來越多。因此在這樣的單片機(jī)系統(tǒng)中引入鼠標(biāo)，將會方便操作，提高工作效率。鼠標(biāo)內(nèi)核本質(zhì)上是一個二維的角度或位移信號檢測裝置，耗電極少、可靠性高、價格低廉，可能在許多場合發(fā)揮作用。鼠標(biāo)與主機(jī)之間通過rs-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口進(jìn)行通信，信息傳送是單方向、無條件、無應(yīng)答連續(xù)進(jìn)行的。此外80c196的uart不直接支持鼠標(biāo)的接口協(xié)議，在程序設(shè)計中必須予以注意。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)計實現(xiàn)。

    1 鼠標(biāo)信號發(fā)送協(xié)議與過程

    鼠標(biāo)是一個功能高度集中的小型機(jī)電一體化系統(tǒng)。它首先將直線移轉(zhuǎn)換成角度位移，再轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，然后與按鈕狀態(tài)統(tǒng)一編碼，通過rs-232串口發(fā)出。鼠標(biāo)工作所需功率從rs-232串行接口的控制線上竊取（ps/2、usb接口鼠標(biāo)除外）。當(dāng)鼠標(biāo)被拖動超過一個最小距離或某一按鈕被按下時，它按照規(guī)定的協(xié)議將移動距離和按鈕狀態(tài)通過一次或幾次信息發(fā)送到機(jī)；主機(jī)上的鼠標(biāo)驅(qū)動程序?qū)⑿畔⒆儞Q成鼠標(biāo)位置和按鈕狀態(tài)供其它程序模塊調(diào)用。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。通常一般鼠標(biāo)的分辨率為400dpi。理論上即沿著某一方向每拖動一英寸（一般速度），會產(chǎn)生400次信息發(fā)送過程。，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。

    各種串行接口鼠標(biāo)在物理層普遍采用標(biāo)準(zhǔn)的串行通信協(xié)議，波特率為1200bps。幀格式為7個數(shù)據(jù)位、2個停止位，無奇偶校驗位。上層協(xié)議則在此基礎(chǔ)上以十六進(jìn)制數(shù)形式直接發(fā)更新鼠標(biāo)信息，包括：初始化報告：移動方向、距離、按鈕狀態(tài)。其一般形式如表1所示。

    表1 鼠標(biāo)信息發(fā)送格式

    上述p1、p2、p3三個參數(shù)說明：

    p1_d7d6固定值01；d1d0=11本次鼠標(biāo)移動包含左右移動分量；d3d2=11本次鼠標(biāo)移動包含上下移動分量；d4=1目前鼠標(biāo)右鍵呈按下狀態(tài)；d5=1目前鼠標(biāo)左鍵呈按下狀態(tài)（d4d5=00則鍵呈釋放狀態(tài)）。

    p2_d7d6固定值00；其余六位表示一個有符號二進(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。

    p3_d7d6固定值00；其余六位表示一個有符號二進(jìn)制數(shù)，反映上下移動量，大于0為向下移動，小于0為向上移動。

    例如：[6ch 02h 3ah]（p1=6ch,p2=02h,p3=3ah）反饋出鼠標(biāo)向右移動了2個單位，向上移動了6個單位，目前左鍵按下。

    2 鼠標(biāo)接口程序設(shè)計

    80c196系列單片機(jī)內(nèi)設(shè)rs-232收發(fā)器，但需要配置接口芯片實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。考慮到鼠標(biāo)從串口竊取功率，接口芯片必須具有一定的驅(qū)動能力，而不能要用簡單的準(zhǔn)rs-232電平轉(zhuǎn)換器。這里采用max232e作為接口芯片。

    圖1中左側(cè)為80c196單片機(jī)，p2.0（txd）、p2.1（rxd）通過max232e形成滿足鼠標(biāo)要求的串行接口，包括生成標(biāo)準(zhǔn)rs-232c電平和提供電源供應(yīng)。圖1中最右邊為9針或24針標(biāo)準(zhǔn)串行接插件。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。rts由max232e垢信號發(fā)送端提供，通過80c196的p2.0控制max232e的10腳（對應(yīng)的輸出腳為7腳）電平高低