基於PixArt PAW3703DL-TXNT 2.4GHz 無線光學滑鼠方案

原相的2.4GHz射頻(RF)晶片具有業界少見的高整合性，不同於一般只整合 RF 和微處理器(MCU)功能於單一矽裸片，原相的2.4GHz RF 晶片系列將 RF、MCU與鼠標感測技術進行高度整合於單一矽裸片上，提供客戶已完成三者間優化的系統晶片，進而大幅縮短客戶產品的韌、硬體開發流程。

PAW3703DL-TXNT內含8051核心、16K bytes OTP、1024 bytes XRAM & 256 bytes IRAM 及 128 bytes MTP，射頻採GFSK跳頻機制，Tx輸出功率最大到4dbm，Rx接收靈敏度至-91dbm，鼠標感測規格則高達4000 CPI，符合4K 電視需求。

同時PixArt除了提供参考源代碼，可結合MTP  KIT與產測程式，生產平台從固件燒錄到MTK治具記錄所有生產數據，讓研發人員能以最快的速度開發產品，並導入量產。

 採用三合一的SOC，讓寸土寸金的滑鼠PCB的布局，更容易用單面板達成，也因此減少零件數量(如下比較表)，減少布局複雜度，降低雜訊的產生。

   

因為PAW3703DL-TXNT是OTP¸，因此我們希望能幫助客戶在管理FW版本簡單化，因此本方案的構想，利用MTP特性將客戶不同機種的功能，全部整合在同 一版韌體，透過產線的生產，將功能存入PAW3703DL-TXNT MTP內，方便客戶管理韌體版本，及庫存管理。

這也由於前幾代的SOC，鼠標端的sensor， ex: PAW3702DL-TXNT、PAW3712EG-TXNU…等等，並沒有MTP可以儲存相關設定，但是最新一代PAW3703DL-TXNT內建128 bytes MTP，可以存放DPI & 不同鼠標機種設定，例如IC擺放角度、閃燈行為、弱電指示...等等，整合在同一版FW Code內，透過RF傳遞不同機種的設定，達到共code的目的。方便生產管理與調配。本方案就是開發出讓客戶更有選擇性的完整產品。

首先介紹原廠的開發工具及相關硬件:
  1. IDE: 源代碼開發IDE環境是Keil C51。
     

  2. ICE : 採用DOCD的debug tools，設定畫面如下: 
    

  3. FPGA & Quartus: 開發工具KIT同時支援Quartus II 載入FW，做全功能的仿真，使用方式如文章結尾影片操作:


  4.  Keil ICE平台外觀與連接方式:
     
     

  5. 燒錄器: 原相燒錄器，也考慮生產便利性，可以在線燒錄，也可以離線燒錄，不需要連接電腦主機。方便配合自動進料機改裝成自動燒錄。

方案內容與韌體

原廠提供的参考代碼僅支持單一機種，所以我們整合以下功能選項，列表如下:

1. Default CPI ：滑鼠出廠時的default設定。
2. CPI Key Switch Mode：選擇複合鍵切換或專用按鍵循環切換CPI。
3. CPI Segment：選擇一或二或三段切換CPI。
4. CPI Level 1：第一段CPI設定值。
5. CPI Level 2：第二段CPI設定值。
6. CPI Level 3：第三段CPI設定值。
7. CPI LED Display Mode：CPI LED顯示方式。
8. Option1：預留功能。
9. Sensor Angel：PAW3703 layout擺放方向。0度或90度或180度或270度。
10. LED Flash Time(Pairing Done)：配對成功的顯示方式。
11. Battery Number：單顆或雙顆電池。
12. Pairing Button：組合鍵配對或專用配對按鍵。
13. Pairing LED：配對中，LED顯示方式。
14. Power On LED：開機LED顯示方式。
15. Low Bat LED：弱電LED顯示方式。

對應AP 設定畫面如下:
  

 

Keil 完整代碼示意&sensor初始設定:
  

PAW3703DL-TXNT簡化了韌體設計, 許多原本需要韌體做的, 都變成硬體處理，以滑鼠來說, 按鍵的彈跳、滾輪的解碼、LED閃爍的方式與次數…等等, 都部分由硬挺完成，且RF與加密的部分，原廠已經提供相當完整的源碼，因此韌體撰寫只要專注於人機介面與功能即可：

1. 功能選項：因應開發工具與實際Sensor、甚至Console Debug需求等等，將相關的設定分別在CONFIG.H內，直接增加或刪減即可，方便爾後韌體的維修、更改等等。
  

2. Sensor的初始設定: 以往的sensor 設定，都只有搭配特定Lens，SOC的sensor則新增了Blike & PM2 2種不同Lens設定，方便客戶選擇Lens供應商。

  

3. 儲存DPI能力，利用MTP 讀寫分業特性，提升使用次數:

  
 
   用程式實際驗證是否真實可以符合客戶需求儲存到12000次以上，特別增加測試程式迴圈，從console 印出MTP內容:


        

4. 在安全機制下，我們也加入了AES-128的運算，防止駭客錄製DATA，以下用特製的dongle接收PAW3703通信資料，並同時將RF 傳輸的protocol及解密後的USB HID report印出，以便展示實際的AES資料:

   


5. 完善產測工具:

除了設計端外，生產端也是提供精準、簡便生產測試規畫軟體及相關硬體