kwakwakwadratuurmuis

door Paul Porcelijn

Mijn overgeklokte StrongArm RPC doet het nog altijd braaf, maar die muis, die afgrijselijke muis..

Eerst dacht ik dat het balletje weer 'ns vies was, maar dat kon het niet zijn.

Breuk in de muiskabel misschien? Hum, isolatie losgepeuterd, een voor een alle tien piepdunne draadjes flink aan de tand gevoeld, waarbij er twee braken en weer werden vastgesoldeerd.. Ja! Hij deed het toen weer prima, mijn muis.

Maar na een poosje begon de ellende opnieuw. Van dag tot dag werd het erger. Uiteindelijk kreeg ik de cursor alleen nog maar heen en weer. Omhoog-omlaag deed-ie niets meer. Of toch? Na een tijdje rust ging het soms weer dagenlang goed. Maar op een avond werd ik zo boos op het ding dat ik er een gat in de muur mee sloeg. Zo, dat zou 'm leren!

Mijn vrouw was niet blij met het gat. En de muis deed nu niets meer.. Einde van mijn RiscPC, dacht ik, want zo'n kwadratuurmuis, die vind je nergens meer, het is een en al serieel en PS2 en USB wat de klok slaat.

Wat is dat trouwens, een kwadratuurmuis? En waarom heeft-ie zoveel draadjes? Het werd tijd voor wat speurwerk op internet (op de pc van mijn vrouw dan maar). Wat blijkt nu: ELKE muis-met-balletje is een kwadratuurmuis! Bij een kwadratuursignaal gaat het om 2 onderling in fase verschoven blokgolven. Een wiel met sleufjes draait tussen twee naast elkaar geplaatste lichtsluisjes door. Uit de twee sluisjes komen dan identieke pulsjes, maar A net iets eerder dan B, waaruit kan worden afgeleid dat het wieltje linksom of rechtsom draait (en: hoeveel stappen).

Hoe dan?

Eerst die naam: 'kwadratuur', wat bedoelen ze daarmee? Als je een 'ronddraaiend' signaal weergeeft op een tijd-as, dan zie je een grafiek (sinus, zaagtand, blokgof..) die in vier kwadranten kan worden verdeeld. Bij een blokgolf zien die kwadranten er zo uit:

kwadrant


Bij een kwadratuurmuis wordt gebruik gemaakt van de informatie in 3 van de 4 kwadranten.

Een muis-sleufjeswiel is zo gemaakt dat, als het wieltje draait, uit elke lichtsluis een symmetrische blokgolf komt. De twee sluisjes zijn zo geplaatst dat de beide signalen elkaar zo opvolgen:

richting


Noem het ene signaal STAP en het andere RICHTING. STAP wordt door de computer bij elke neergaande flank geteld (rode pijl). Tegelijk wordt RICHTING gemeten: is dat signaal laag, dan draait het wieltje blijkbaar rechtsom, is RICHTING hoog, dan draait het wieltje linksom. Zo is snel duidelijk hoe snel en in welke richting de muis links/rechts beweegt.

Een tweede wieltje, haaks op het eerste, en ook weer met 2 lichtsluisjes, geeft aan hoe snel en in welke richting de muis op/neer beweegt.

Van elk wieltje komen twee signalen, samen dus 4. Er komen ook 3 signalen van de muisknoppen. Natuurlijk ook de 2 plus en mindraadjes voor de voeding. Een extra aarddraadje maakt de 10 compleet.

rpcmuis


Kunstig dat deze kabelbos in zo'n dun soepel snoertje past en dan ook nog met zo'n lief klein stekertje onze RiscPC in gaat.

Het verschil tussen de Acorn-muis en een PC-muis zit 'm hierin dat die PC-muis een parallel-naar-serieel-omzetter heeft: een Echte Chip! Bij een seriele verbinding (ook PS2 en USB) zijn 4 draadjes voldoende.

En die sjieke Acorn Kwadratuurmuis dan? Helaas, die heeft binnenin geen enkele intelligentie. Het is de domste muis op aarde. Alle signalen gaan rechtstreeks de computer in, al sinds de Archimedes. De enige verbetering bij de RiscPC-muis was het tussenvoegen van een 74HCT14 buffer-pissebedje om de signalen van de sleufwieltjes wat op te poetsen.

Gewapend met deze wijsheid schroefde ik voor de duizendste keer mijn inmiddels dode muis open. Aha, dat veertienpotige pissebedje was de boosdoener! Kennelijk was binnenin een buffertje door de tand des tijds aangeknaagd. Goed turen op het printje leidde tot de constatering dat slechts 4 van de 6 buffertjes gebruikt worden. Met wat krassen, wriemelen en solderen kon een ongebruikte buffer de gesneefde vervangen. Operatie geslaagd, muis herrezen!

Ik had natuurlijk ook een oude pc-muis kunnen 'afwaarderen' tot Acorn-muis, eenvoudig door de kwadratuursignalen bij de sleufwieltjes af te tappen en met de originele Acornkabel naar de RiscPC te leiden. Dat buffer-pissebedje hoeft er niet perse tussen.

Maar het blijft een balletjesmuis. Kan ook een optische muis worden omgebouwd tot Acorn-muis? Daarover een volgende keer.