方案解读:为什么要选择LPC55系列做电竞鼠标键盘

嵌入式资讯精选 2020-12-03 00:00

电竞 一词越来越热,农药、LOL、吃鸡不但在手游端大热无比,PC端也是热的发紫,电竞奥运会也指日可待。

随之而来的是电竞类的键盘、鼠标以及耳麦的热销。玩家拼手速的时代要求着键盘鼠标USB Report Rate的提高,不然王者般的手速到了USB发送报告给PC或者手机的时候由于带宽不够,物理上形成了中年人手速的结果,可就不好了。

客户有刚需,我们就有解决方案,NXP的代理商就推出了电竞键盘鼠标耳麦三合一的方案。本文就来说说LPC5500系列为啥适合此类应用。

 

电竞设备对MCU的要求

分析下电竞类的应用对MCU的要求:

  1. 第一要求对按键的响应要快速,支持光学传感器的高采样率

  2. 第二对USB Report Rate要极高

  3. 第三MCU要有低功耗的概念

  4. 第四是能够支持各种灯效,满足光污染和性能提升的要求

  5. 第五针对耳机应用,最好能支持多声道的I2S

  6. 第六是最关键的,能过通过各种USB兼容性的测试。


LPC5500系列特色

LPC5500系列产品针对以上需求,形成了自己家族化的产品,从低端的LPC551x系列,到中端需求的LPC552x系列,再到高端的LPC556x系列。来满足此类应用的高中低端的需求,形成一套软件架构打天下。

LPC5500家族功能表:

特色功能分析:

  • LPC5500引入了高速USB的接口,可以让产品轻松打到2k Report Rate的速率,满足年轻人电竞手速的要求。

  • 专属针对按键扫描应用的接口,用于高速扫描键盘矩阵,满足电竞手的手速

  • 8路Flexcomm串行接口,可以随意配置成串口、I2C、SPI或者I2S,轻松组成多声道系统。

  • 高速SPI接口,用来控制灯效

  • 1:2比例的RAM/FLASH,大RAM的效果显而易见,灯效数据以及刷USB高速率,高清音频都需要大RAM

  • 经过市场考验的USB接口,经过10余年ARM系列USB接口的经验,配合SDK USB可以轻松协助客户通过各种USB的认证测试。

  • 低功耗,32uA/MHz的动态功耗,可以轻松满足各种USB低功耗应用场合


本方案特色

接下来介绍下代理商的方案,下边电竞键盘鼠标耳机三合一开发板实物图。

这套方案有以下这些特色:

特色一:2K Report Rate

可以使用Mouse Rate Checker测试LPC5500系列的USB Report Rate,下图可见,咱们可以完成2K Report Rate这件事

特色二:按键扫描专用IP

LPC5500系列可以使用内部的硬件加速器,协助判断按键扫描,这样比Cortex-M内核更快的访问IO口。 经由大RAM的协助可以快速判断哪些按键按下或者放开,辅以LPC5500高主频的特性,可以有效降低按键按下或者放开的延迟时间达到最高的USB Report效能。
按键硬件加速器并不会占用CPU时间,即可达到500uS的回报速率。

4x4的键盘扫描,配上硬件加速器,花费时间仅需2us,可以设定按下及放开的延迟时间。

特色三:高保真音频

LPC5500系列有8组Flexcomm可以设置成8组单工的I2S既4组I2S,可以外接Codec DAC做耳机和麦克风,最大能支持到32bit 384KHz的USB音频类。
板子上集成的是16bit 192K的Codec DAC以及AMP 芯片,可以体验享受Hi-Res的音质。


特色四:RGB!!! 增强灯效

LPC5500可以方便的驱动主动式RGB灯带,使用双线控制,可以串接RGB LED颗粒,减少Layout设计及EMI的问题,每颗灯珠控制只需16uS,配合MCU的DMA搬运可以有效降低对MCU内核资源的占用。

RGB这效果,你可以不要,LPC不能不支持对吧。


下面来看看本方案的演示视频:


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