1、光电鼠标介绍,力学与光电物理学院-朱松,鼠标是1964年由加州大学伯克利分校博士道格拉斯恩格尔巴特（Douglas Engelbart）发明的，当时Douglas Engelbart考虑如何使电脑的操作更加简便，用什么手段来取代由键盘输入的繁琐指令。,博士和世界上第一个鼠标,鼠标发明之处是为了避免键盘输入的繁琐指令，希望用一种更为简单、明了的方式来输入指令。鼠标作为计算机的一种重要的输入设备，也是计算机显示系统纵横坐标定位的指示器，但因形似老鼠因而得名“鼠标”。,鼠标和GUI的结合才使的我们非计算机专业出身的普通人得以更好的接触互联网，更好的使用互联网这一工具，也使得通过键盘输入繁琐指令操作计
2、算机的时代成为过去。GUI（Graphical User Interface）图形用户界面，又称图形用户接口。,鼠标的重要性,没有鼠标和GUI界面来操作计算机是件痛苦的事情。,Linux指令下计算54操作,Windows 7环境下通过命令框查看IP,Windows 7 环境下“运行”命令框,原始鼠标,1,机械式鼠标,2,光电式鼠标,3,鼠标的发展,目录,光电鼠标的特性,1,光电鼠标的硬件结构,3,光电鼠标的工作原理,4,光电鼠标的发展趋势,5,分辨率,刷新率,画面精度,刷新率,鼠标刷新率也叫鼠标的采样频率，指鼠标每秒钟能采集和处理的图像数量。 刷新率也是鼠标的重要性能指标之一，即鼠标每一秒能够
3、采集到的图像数据，一般以“FPS/S（帧/秒）”为单位。,低的刷新率可以明显感受到鼠标的延时、指针丢失现象。以常见的FPS游戏作为说明，低的刷新率在你快速转身的时候失去某些射击角度，从而影响你的战绩,可以通过指针轨迹的显示来感受一下鼠标刷新率,分辨率,分辨率也就是鼠标的灵敏度，用DPI来表示单位，DPI值越高，则表明移动相同的距离，鼠标的信号越多，速度也就越快或者同样的速度定位就越精确。这一数值通常被作为鼠标性能的考量标准，而目前的光电鼠标通常可以支持12000DPI。,画面精度,机械鼠标被淘汰就是因为其画面精度没有光电鼠标好。以我们常见的频幕分辨率19201080为例，鼠标所传递的位置信息至
4、少要包括每一个像素点，如果画面精度达不到该需求，那么会在屏幕上布满“盲点”，即该位置信息我们不能用鼠标来操作。,以上的特性亦或者说是参数对于市面上的绝大多数鼠标来讲都可以达到，现阶段的光电鼠标技术相当成熟，对于绝大多数用户而言，我们甚至没有对鼠标的这些参数有所留意。,以上4种是市面上常见的光电鼠标,Part2,PCB板,鼠标的外壳构造,PCB板和透镜（是光电鼠标的主要硬件结构）,Part1,Led 模块,Part2,透镜模块,Part3,DSP数字芯片模块,Part4,按键模块,Part5,滚轮组合,光电鼠标的Led模块可以包含两种，普通的Led和激光Led。 激光是 Coherent Lig
5、ht（相干光），几乎单一的波长，即使经过长距离的传播依然能保持其强度和波形，而LED 光则是Incoherent Light（非相干光）。,发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面的透镜上（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。,发光,向下辐射激光,向上反射激光,当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。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
6、光标的定位。,光电式鼠标的定位步骤可以大致分为4步1:Led源发出辐射2:透镜向下辐射3:透镜将发射的激光发送给DSP芯片4:DSP芯片处理位置信息,当鼠标移动的时候，成像传感器录得连续的图案，然后通过“数字信号处理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理，以判断鼠标移动的方向以及位移，从而得出鼠标x, y方向的移动数值。再通过SPI传给鼠标的微型控制单元（Micro Controller Unit）。鼠标的处理器对这些数值处理之后，传给电脑主机。,1、实现翻页功能 2、实现图片翻帧 3、让屏幕自动滚动 4、快速取得最佳视图,滚轮的工作状态 注意红圈内的弹性压 片的状态。,管脚1:电源管脚2
7、:输出引脚管脚3:输出引脚4:起固定作用的铝片5:起固定作用的铝片,1,2,3,4,5,管脚2和管脚3为输出引脚， 其原理是与管脚1存在通断的 相位差，使得鼠标可以判断 先后的相位差来断定鼠标滚轮 的旋转方向和转速大小,在Win 7 环境下鼠标的工作模式:系统判定鼠标的一次操作为一次中断，通过PS/2协议实现鼠标、PC机通信。,物理连接一般，具有五脚连接器的键盘称之为AT键盘，而具有六脚miniDIN连接器的键盘则称之为PS/2键盘。其实这两种连接器都只有四个脚有意义。它们分别是Clock（时钟脚）、Data（数据脚）、+5V（电源脚）和Ground（电源地）。在PS/2键盘与PC机的物理连接
8、上只要保证这四根线一一对应就可以了。PS/2键盘靠PC的PS/2端口提供+5V电源，另外两个脚Clock（时钟脚）和Data（数据脚）都是集电极开路的，所以必须接大阻值的上拉电阻。它们平时保持高电平，有输出时才被拉到低电平，之后自动上浮到高电平。,电气特性PS/2通讯协议是一种双向同步串行通讯协议。通讯的两端通过Clock（时钟脚）同步，并通过Data（数据脚）交换数据。任何一方如果想抑制另外一方通讯时，只需要把Clock（时钟脚）拉到低电平。如果是PC机和PS/2键盘间的通讯，则PC机必须做主机，也就是说，PC机可以抑制PS/2键盘发送数据，而PS/2键盘则不会抑制PC机发送数据。一般两设备
9、间传输数据的最大时钟频率是33kHz，大多数PS/2设备工作在1020kHz。,PS/2鼠标的工作模式，具体如下：（1）复位模式。当上电后或接收到复位命令FF后鼠标即处于此模式。鼠标进行自检和初始化，再向主机发送0xFA，0xAA和0x00，一些参数将恢复到默认值，即采样率为100sample/s非自动流速、流模式、分辨率为4计数/mm、禁止状态。（2）流模式。如果有按键或滚轮动作，即向系统发送信息，最大发送速率就是可编程的采样率。（3）遥控模式。只有主机发送了模式设置指令0xF0后，鼠标才进入这种模式。,PS/2协议,1:更加注重人机体验 2:更好的交互性（抖动） 3:更好的GUI模块组合设计 4:未来希望没有鼠标，功能转移到眼球上（VR）,各种标新立异的鼠标,罗技Logitech G saitek X52 飞行控制系统,
