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触控MCU与触控IC的对比分析

作者:王志东时间:2018-04-26来源:电子产品世界收藏
编者按:以Rx130 触控 MCU为例,综合应用产品的结构设计、使用环境、触控性能要求、开发/调试周期、成本等诸多因素做分析了触控 MCU 和触控IC的各自优点。

作者 王志东 瑞萨电子中国通用解决方案中心应用工程部高级专家

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201804/379046.htm

摘要:以 为例,综合应用产品的结构设计、使用环境、触控性能要求、开发/调试周期、成本等诸多因素做分析了 和触控IC的各自优点。

  推介给客户时,经常会有这样的反馈:我们曾使用,简单易用。那么,触控 MCU和究竟哪个是正确的选择呢?单纯从它们的自身功能特点而言,无法断言孰优孰劣。只能说,某些应用更适合使用,而有些应用更适合使用触控 MCU。

1 初次建立触控应用程序的工作负荷及调试难度

  从初次建立触控应用程序的工作负荷及调试难度对比二者的不同。使用触控 IC和触控 MCU应用方案中软、硬件组成示意图,如图1所示。

  使用触控 IC的应用方案中,主控MCU和触控 IC 之间的数据交换,通常是通过串行接口(例如,I2C、SPI)实现的。因此,用户需要开发相应的通讯程序,执行数据的交换。无论是利用主控MCU的硬件串行接口,还是使用软件模拟串行协议实现数据传输,都增加了软件开发的负荷。特别是在调试初期,如果主控MCU不能正确检测到触控动作,需要判断故障源是触控 IC异常,或者是通讯程序异常,还是主控MCU侧检测程序的错误。因此,很大程度上增加了软件调试的难度。而使用的应用方案,用户仅需要将开发工具Workbench生成的触控 程序,集成到应用方案的软件项目中。简单地调用触控 API接口函数,读取MCU RAM中的标志,即可完成触控 有/无的判断。此外,Workbench 生成的触控程序,通常是基于用户的目标电路板、并完成了初步Tuning 生成的。因此,其正确性是毋庸置疑的。即使整机调试过程中发生故障,仅需要检查、修改主控程序,从而减少了调试内容,利于调试过程中故障源的定位和故障排除。

2 触控参数精细化

  从触控参数(例如,灵敏度)精细化的角度,对比二者的不同。触控 IC通常内置了缺省的参数,如果主控MCU的检测程序和通讯程序正确,那么MCU和触控 IC连通后,即可判断触控有/无的判断。从这一点出发,触控 IC具有优越性。但是,缺省参数是确定的,而用户的应用方案是千差万别的。因此,很多情况下需要对触控 参数做精细化调整,以优化应用方案的触控性能。优化触控 IC的工作环境如图2所示。

  如图2所示,Tuning软件使用串行接口实现触控参数的调整,并将优化后的参数通过串行接口写入到触控 IC。为了验证更新后的参数在应用系统中的整体性能,需要连接主控MCU和触控 IC,并运行MCU中的控制程序。但是,调试工具和主控MCU共用触控 IC的串行接口,因此,需要切断和调试工具的连接,并将串行接口切换到主控MCU。换言之,在验证参数整体性能时,无法通过调试工具的GUI,直观监测参数调整后的效果。

  调整Rx130应用方案的环境如图3所示。由于Rx130利用内置的触控模块检测触控动作,用于通讯的串行接口(例如,UART)仅用于和调试工具Workbench通讯,因此,即使在Rx130运行程序、验证参数的过程中,仍然可以通过串行接口,将当前参数的触控效果反映到Workbench的GUI界面,方便用户直观地观测到参数调整后的效果。

3 程序烧写成本

  从程序烧写的成本,比较二者的不同。如图4所示,如果用户不使用触控 IC的缺省参数,而是使用结合具体应用方案优化后的参数,那么需要通过编程器将最新的参数固化到触控 IC。特别是批量生产时,增加了烧录触控 IC的额外成本。而右图所示的Rx130方案中,仅需要将应用程序烧录到Rx130中。

4 LED驱动

  从LED驱动的角度,比较二者的异同。通常,触控 IC内置了LED Driver。如果应用方案中需要使用LED表示触控动作的有/无,并且应用产品的结构设计,要求LED紧邻触控电极,如图5所示,那么使用触控 IC更方便PCB的Layout。

  但是,并非所有的应用产品,都需要使用LED表示触控动作的有/无,例如,简易的触控 Pad。此时,使用Rx130等触控 MCU是更合适的选择,因为无需支付使用触控 IC 中所含LED Driver的隐性费用。或者在结构设计方面,需要将表示触控动作有/无的LED远离触控电极,那么也建议使用触控 MCU,因为触控 MCU通常有更多的引脚可供选择,方便优化PCB Layout。

5 结论

  本文以Rx130 触控 MCU为例,简单分析了触控 MCU 和 触控 IC的各自优点。用户在开发具体的应用产品时,究竟选择触控 IC,还是触控 MCU,不仅考虑触控产品自身的功能特点,而是综合应用产品的结构设计、使用环境、触控性能要求、开发/调试周期、成本等诸多因素做出的判断。

  本文来源于《电子产品世界》2018年第5期第65页,欢迎您写论文时引用,并注明出处。



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