TrueTouch 电容触摸屏方案的通讯接口设计.docx

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1、TrueTouch电容触摸屏方案的通讯接口设计摘要：CypressTrueTouchTM电容触摸屏方案可以在多个领域获得广泛应用：单点触摸，多点触摸手势，和多点触摸识别位置。TrueTouchTM芯片与主机通过TX/I2C/SPI/USB接口通信,PSoCDesigner5.0提供了相应的各种通讯用户模块，这将大大简化用户的编程和调试工作。本篇文章讨论和比拟了各种通讯用户模块的特性，有助于用户为特定应用选择适宜的方式。随着手机、PDA等便携式电子产品的普及，人们需要更小的产品尺寸和更大的LCD显示屏。受到整机重量和机械设计的限制，人机输入接口开场由传统的机械按键向电阻式触摸屏过渡。2007年度

2、iPhone面世并获得了宏大成功，它采用的电容式触摸屏提供了更高的透光性和新颖的多点触摸功能，开场成为便携式产品的新热点，并显现出成为主流输入接口方式的趋势。一、CypressTrueTouch电容触摸屏方案介绍CypressPSoC技术将可编程模拟/数字资源集成在单颗芯片上，为感应电容式触摸屏提供了TrueTouch解决方案，它涵盖了从单点触摸、多点触摸识别手势到多点触摸识别位置的全部领域。配合高效灵敏的PSoCDesigner5.0开发环境，CypressTrueTouch方案正在业界获得广泛的应用。图一是CypressTrueTouch方案中经常使用的轴坐标式感应单元矩阵的图形，类似于触

3、摸板，将独立的ITO感应单元串联在一起可以组成Y轴或者X轴的一个感应单元，行感应单元组成Y轴，列感应单元组成X轴，行和列在分开的不同层上。多点触摸识别位置方法是基于互电容的触摸检测方法行单元上加驱动鼓励信号，列单元上进展感应，有别于鼓励和感应的是同一感应单元的自电容方式，可以应用于任何触摸手势的检测，包括识别双手的10个手指同时触摸的位置图二。它通过互电容检测的方式可以完全消除“鬼点，当有多个触摸点时,仅当某个触摸点所在的行感应单元被驱动，列感应单元被检测时,才会有电容变化检测值，这样就可以检测出多个行/列穿插处触摸点的绝对位置。图一、轴坐标式感应单元矩阵的图形图二、CypressTrueTo

4、uch多点触摸识别位置方案同时显示了5个手指触摸点的位置图三显示了CypressTrueTouch方案的不同应用领域，包括触摸按键，图像的两手指手势操作，和同时识别多点触摸位置和控制多个目的。图三、CypressTrueTouch电容触摸屏方案二、CypressTrueTouch电容触摸屏的通讯接口CypressTrueTouch电容触摸屏主要通过TX/I2C/SPI/USB与主机实现物理通信，TrueTouch芯片可以直接报告一些根本手势如两点触摸的平移/缩放/旋转，可以以提供专用的API给用户，用户端获得多点坐标后通过API运算识别更多的或自定义的手势。API使用标准C语言编写，可以运行在

5、51/ARM等多个平台，这大大简化了用户端软件开发的工作量。1.TX通信接口CypressDesigner5.0提供了TX8SW用户模块，可以实现7/8位RS-232格式的软件串行接口，支持115200,57600,38400,19200,9600,4800,2400,and1200bps的传输速度。用户可以在代码中设定相应的I/O口，波特率，极性和停顿位数。TX8SW接口不占用PSoC的数字/模拟模块资源，提供了从PSoC到主机的单向通信连接。2.I2C通信接口CypressDesigner5.0提供了多个I2C通信的用户模块，包括I2CHW允许多主机通信，可以设定为主机或者从机，支持7位/

6、10位寻址形式，EzI2Cs工作为从机形式，占用ROM/RAM资源最少，I2Cm工作为主机形式和I2Cs工作为从机形式。这几种I2C模块都与Philips的工业标准I2C总线接口兼容，而且不占用PSoC的数字/模拟模块资源，提供了从PSoC到主机的100kbps/400kbps速率双向通信连接。PSoC与主机I2C通信时，通常是对所有的行/列感应单元触摸检测完成后，通过一个GPIO报告中断给主机，主机响应中断并读出所需的数据。以下方法可以确保主机读出数据的完好性：While1TSX_ScanAllSensors;/TSX是Cypress互电容检测方式用户模块TSX_UpdateAllBasel

7、ines;/更新感应单元BaselineTSX_GetCentroids;/获得多点的位置TSX_ReportINTwithOvertime;/向主机报告中断，有超时控制/检测EzI2Cs用户模块的RAM读/写计数器，等待直到主机读出全部数据whileEzI2Cs_bRAM_RWcntr!=sizeofI2Cregs;/运行其它用户代码主机对I2CStructure特定字节写入预定义数据后，可以通知PSoC进入待机形式定期工作形式+定期休眠形式或者完全休眠形式。PSoC在待机形式下主机可以进入休眠，PSoC通过SleepTimer定期唤醒自己进入定期工作形式，检测局部感应单元如仅扫描行单元来获

8、知是否有用户激活事件。假如有激活事件就通过中断唤醒主机并进入PSoC工作形式；没有就再次休眠并定期唤醒自己以降低功耗，实际的电流功耗是工作形式和休眠形式以时间加权的平均值，例如：一秒内唤醒PSoC4次进入工作形式检测，每次检测16ms3.2mA，其它时间进入休眠形式3uA,实际的电流功耗=16ms43.2mA+1000ms16ms43uA/1000ms=0.208mA。PSoCSleepmode下将关闭Analog/DigitalUM，使所有GPIO不形成电流通路，使能I2C通信引脚的外部中断唤醒，然后进入Sleepmode，主机随后可以调用一次I2C读或者写事件来唤醒PSoC。3.SPI通信

9、接口CypressDesigner5.0提供了SPIM设定为主机形式，和SPIS设定为从机形式UM。它们使用TxBuffer/RxBuffer，Control/Shift存放器和Digital通信模块，实现了8bit全双工同步通讯。用户可以选择SCLK由SPI主机产生来设定通信bps频率和极性，LSBFirst等属性以支持SPImode0,1,2和3见表一。表一、SPI形式选择4.USB通信接口CypressDesigner5.0提供了USBUART使用USB接口来模拟一个COM口，和USBFSUM。USBUART使用时在PSoC端和PC端就像使用串行口一样方便，用户在设定VendorID/P

10、roductID/VendorString/ProductString/SerialNumberType/SerialNumberString/DevicePower/MaxPower这些参数后，编译工程就可以自动生成INF文件。当PSoC与PC连接后，PC安装这个INF文件，双方就可以进展双向通信。USBFS支持Control/Interrupt/Bulk/Isochronous传输，提供了USBIN/OUT控制节点的底层驱动形式，解释来自USBHost的恳求并分配给相应的函数。通过USBFSSetupWizard可以很方便的配置器件描绘符，用户还可以将USB配置成HIDHumanInterfaceDevices器件或者通用USB器件。USBUART和USBFS接口都不占用PSoC的数字/模拟模块资源，提供了从PSoC到主机的USBFullSpeed双向连接。三、CypressTrueTouch电容触摸屏不同通讯接口的选择选用CypressTrueTouch触摸屏解决方案时，可以根据详细应用的需要灵敏选择通讯接口见表二：电容式触摸屏的优点正在被广泛认可，其增强的耐用性、优雅的人机界面带给消费者全新的操作体验。随着电容式触摸屏市场的逐渐扩大，灵敏的通讯接口选择将有助于CypressTrueTouch电容触摸屏方案更好的为用户效劳。0