NXP MCX N серия микроконтролери с висока производителност

Информация за продукта

• Спецификации:
  • модел: MCX Nx4x TSI
  • Интерфейс за сензорен сензор (TSI) за капацитивни сензори за докосване
  • MCU: Dual Arm Cortex-M33 ядра, работещи до 150 MHz
  • Методи за разпознаване на допир: Режим на собствен капацитет и режим на взаимен капацитет
  • Брой сензорни канали: До 25 за режим на самостоятелно ограничаване, до 136 за режим на взаимно ограничаване

Инструкции за употреба на продукта

• Въведение:
  • MCX Nx4x TSI е проектиран да предоставя възможности за сензор за докосване на капацитивни сензори за докосване, използвайки модула TSI.
• MCX Nx4x TSI Надview:
  • Модулът TSI поддържа два метода за отчитане на допир: собствен капацитет и взаимен капацитет.
• Блокова схема на MCX Nx4x TSI:
  • Модулът TSI има 25 сензорни канала, с 4 екраниращи канала за подобряване на силата на задвижване. Той поддържа режими на самостоятелно и взаимно затваряне на една и съща печатна платка.
• Самокапацитивен режим:
  • Разработчиците могат да използват до 25 самозапушващи се канала, за да проектират сензорни електроди в режим на самозапушване.
• Взаимен капацитивен режим:
  • Режимът на взаимна капачка позволява до 136 сензорни електрода, осигурявайки гъвкавост за дизайн на сензорни клавиши като сензорни клавиатури и сензорни екрани.
• Препоръки за употреба:
  • Осигурете правилното свързване на сензорните електроди към входните канали на TSI чрез I/O щифтове.
  • Използвайте защитни канали за подобрена толерантност към течности и способност за шофиране.
  • Обърнете внимание на изискванията за проектиране, когато избирате между режимите на самостоятелно затваряне и взаимно затваряне.

Често задавани въпроси

• Въпрос: Колко сензорни канала има модулът MCX Nx4x TSI?
  • A: Модулът TSI има 25 сензорни канала, с 4 екраниращи канала за подобрена сила на задвижване.
• В: Какви опции за проектиране са налични за сензорни електроди в режим на взаимен капацитет?
  • A: Режимът на взаимна капачка поддържа до 136 сензорни електрода, осигурявайки гъвкавост за различни дизайни на сензорни клавиши, като сензорни клавиатури и сензорни екрани.

Информация за документа

Информация	Съдържание
Ключови думи	MCX, MCX Nx4x, TSI, сензорен.
Резюме	Интерфейсът за сензорен сензор (TSI) на серията MCX Nx4x е надграден IP с нови функции за прилагане на автонастройката на базовата линия/прага.

Въведение

• Серията MCX N на индустриалния и IoT (IIoT) MCU разполага с двойни Arm Cortex-M33 ядра, работещи до 150 MHz.
• Серията MCX N са микроконтролери с висока производителност и ниска мощност с интелигентни периферни устройства и ускорители, осигуряващи възможности за многозадачност и ефективност на производителността.
• Интерфейсът за сензорен сензор (TSI) на серията MCX Nx4x е надграден IP с нови функции за прилагане на автонастройката на базовата линия/прага.

MCX Nx4x TSI приключиview

• TSI осигурява разпознаване на докосване на капацитивни сензори за докосване. Външният капацитивен сензор за докосване обикновено се формира върху печатна платка и сензорните електроди са свързани към входните канали на TSI чрез I/O щифтовете в устройството.

MCX Nx4x TSI блокова схема

• MCX Nx4x има един TSI модул и поддържа 2 вида методи за отчитане на докосване, режим на собствен капацитет (наричан още самоограничаване) и режим на взаимен капацитет (наричан още взаимен капачки).
• Блоковата схема на MCX Nx4x TSI I, показана на фигура 1:
• TSI модулът на MCX Nx4x има 25 сензорни канала. 4 от тези канали могат да се използват като екраниращи канали за подобряване на силата на задвижване на сензорните канали.
• 4-те предпазни канала се използват за подобряване на толерантността към течности и подобряване на способността за шофиране. Подобрената способност за управление също позволява на потребителите да проектират по-голям тъчпад на хардуерната платка.
• TSI модулът на MCX Nx4x има до 25 сензорни канала за режим на самозаглушаване и 8 x 17 сензорни канала за режим на взаимно затваряне. И двата споменати метода могат да се комбинират на една печатна платка, но TSI каналът е по-гъвкав за режим Mutual-cap.
• TSI[0:7] са TSI Tx щифтове, а TSI[8:25] са TSI Rx щифтове в режим Mutual-cap.
• В самокапацитивен режим разработчиците могат да използват 25 самокапацитивни канала, за да проектират 25 сензорни електрода.
• В режим на взаимен капацитет опциите за дизайн се разширяват до до 136 (8 x 17) сензорни електрода.
• Няколко случая на използване, като например индукционна готварска печка с няколко горелки със сензорни контроли, сензорни клавиатури и сензорен екран, изискват много дизайн на сензорни клавиши. MCX Nx4x TSI може да поддържа до 136 сензорни електрода, когато се използват канали с взаимна капачка.
• MCX Nx4x TSI може да разшири повече сензорни електроди, за да отговори на изискванията за множество сензорни електроди.
• Някои нови функции са добавени, за да направят IP по-лесен за използване в режим на ниска мощност. TSI има усъвършенствана устойчивост на електромагнитна съвместимост, което го прави подходящ за използване в промишлени приложения, домашни уреди и потребителска електроника.

MCX Nx4x поддържа части TSI
Таблица 1 показва броя на TSI каналите, съответстващи на различни части от серията MCX Nx4x. Всички тези части поддържат един TSI модул, който има 25 канала.

Таблица 1. MCX Nx4x части, поддържащи TSI модул

Части	Честота [Макс] (MHz)	Светкавица (MB)	SRAM (kB)	ТСОС [Брой, канали]	GPIO	Тип опаковка
MCXN546VDFT	150	1	352	1 x 25	124	VFBGA184
MCXN546VNLT	150	1	352	1 x 25	74	HLQFP100
MCXN547VDFT	150	2	512	1 x 25	124	VFBGA184
MCXN547VNLT	150	2	512	1 x 25	74	HLQFP100
MCXN946VDFT	150	1	352	1 x 25	124	VFBGA184
MCXN946VNLT	150	1	352	1 x 25	78	HLQFP100
MCXN947VDFT	150	2	512	1 x 25	124	VFBGA184
MCXN947VNLT	150	2	512	1 x 25	78	HLQFP100

MCX Nx4x TSI присвояване на канал на различни пакети

Таблица 2. TSI назначение на канал за MCX Nx4x VFBGA и LQFP пакети

184BGA ВСИЧКИ	184BGA ВСИЧКИ име на щифт	100HLQFP N94X	100HLQFP Име на щифт N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Име на щифт N54X	TSI канал
A1	P1_8	1	P1_8	1	P1_8	TSI0_CH17/ADC1_A8
B1	P1_9	2	P1_9	2	P1_9	TSI0_CH18/ADC1_A9
C3	P1_10	3	P1_10	3	P1_10	TSI0_CH19/ADC1_A10
D3	P1_11	4	P1_11	4	P1_11	TSI0_CH20/ADC1_A11
D2	P1_12	5	P1_12	5	P1_12	TSI0_CH21/ADC1_A12
D1	P1_13	6	P1_13	6	P1_13	TSI0_CH22/ADC1_A13
D4	P1_14	7	P1_14	7	P1_14	TSI0_CH23/ADC1_A14
E4	P1_15	8	P1_15	8	P1_15	TSI0_CH24/ADC1_A15
B14	P0_4	80	P0_4	80	P0_4	TSI0_CH8
A14	P0_5	81	P0_5	81	P0_5	TSI0_CH9
C14	P0_6	82	P0_6	82	P0_6	TSI0_CH10
B10	P0_16	84	P0_16	84	P0_16	TSI0_CH11/ADC0_A8

Таблица 2. Назначаване на TSI канал за MCX Nx4x VFBGA и LQFP пакети… продължение

184BGA ВСИЧКИ	184BGA ВСИЧКИ име на щифт	100HLQFP N94X	100HLQFP  Име на щифт N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Име на щифт N54X	TSI канал
A10	P0_17	85	P0_17	85	P0_17	TSI0_CH12/ADC0_A9
C10	P0_18	86	P0_18	86	P0_18	TSI0_CH13/ADC0_A10
C9	P0_19	87	P0_19	87	P0_19	TSI0_CH14/ADC0_A11
C8	P0_20	88	P0_20	88	P0_20	TSI0_CH15/ADC0_A12
A8	P0_21	89	P0_21	89	P0_21	TSI0_CH16/ADC0_A13
C6	P1_0	92	P1_0	92	P1_0	TSI0_CH0/ADC0_A16/CMP0_IN0
C5	P1_1	93	P1_1	93	P1_1	TSI0_CH1/ADC0_A17/CMP1_IN0
C4	P1_2	94	P1_2	94	P1_2	TSI0_CH2/ADC0_A18/CMP2_IN0
B4	P1_3	95	P1_3	95	P1_3	TSI0_CH3/ADC0_A19/CMP0_IN1
A4	P1_4	97	P1_4	97	P1_4	TSI0_CH4/ADC0_A20/CMP0_IN2
B3	P1_5	98	P1_5	98	P1_5	TSI0_CH5/ADC0_A21/CMP0_IN3
B2	P1_6	99	P1_6	99	P1_6	TSI0_CH6/ADC0_A22
A2	P1_7	100	P1_7	100	P1_7	TSI0_CH7/ADC0_A23

Фигура 2 и Фигура 3 показват назначаването на двойни TSI канали на двата пакета на MCX Nx4x. В двата пакета щифтовете, маркирани в зелено, са местоположението на разпределението на TSI канала. За да направите разумно назначаване на щифтове за дизайн на хардуерна сензорна платка, вижте местоположението на щифта.

Характеристики на MCX Nx4x TSI

• Този раздел дава подробности за характеристиките на MCX Nx4x TSI.

TSI сравнение между MCX Nx4x TSI и Kinetis TSI

• MCX Nx4x от TSI и TSI на TSI от серията NXP Kinetis E са проектирани на различни технологични платформи.
• Следователно, от основните характеристики на TSI до регистрите на TSI, има разлики между MCX Nx4x TSI и TSI от серията Kinetis E. В този документ са изброени само разликите. За да проверите регистрите на TSI, използвайте справочното ръководство.
• Тази глава описва характеристиките на MCX Nx4x TSI, като го сравнява с TSI от серията Kinetis E.
• Както е показано в таблица 3, MCX Nx4x TSI не се влияе от VDD шума. Има повече възможности за избор на функционален часовник.
• Ако функционалният часовник е конфигуриран от системния часовник на чипа, консумацията на енергия на TSI може да бъде намалена.
• Въпреки че MCX Nx4x TSI има само един TSI модул, той поддържа проектиране на повече хардуерни сензорни клавиши на хардуерна платка, когато се използва режим на взаимно капаче.

Таблица 3. Разликата между MCX Nx4x TSI и Kinetis E TSI (KE17Z256)

	Серия MCX Nx4x	Kinetis E серия
Работен обемtage	1.71 V – 3.6 V	2.7 V – 5.5 V
VDD шумово въздействие	не	да
Източник на функционален часовник	• TSI IP, генериран вътрешно • Системен часовник на чипа	ТСОС IP, генериран вътрешно
Обхват на часовника на функцията	30 KHz – 10 MHz	37 KHz – 10 MHz
TSI канали	До 25 канала (TSI0)	До 50 канала (TSI0, TSI1)
Щитови канали	4 екранирани канала: CH0, CH6, CH12, CH18	3 екраниращи канала за всеки TSI: CH4, CH12, CH21
Режим на докосване	Режим на самоограничаване: TSI[0:24]	Режим на самоограничаване: TSI[0:24]

	Серия MCX Nx4x	Kinetis E серия
	Режим на взаимно ограничение: Tx[0:7], Rx[8:24]	Режим на взаимно ограничение: Tx[0:5], Rx[6:12]
Сензорни електроди	електроди със собствена капачка: до 25 електроди с взаимна капачка: до 136 (8×17)	електроди със самозадържащи се капачки: до 50 (25+25) електроди с взаимни капачки: до 72 (6×6 +6×6)
Продукти	MCX N9x и MCX N5x	KE17Z256

Функциите, поддържани както от MCX Nx4x TSI, така и от Kinetis TSI, са показани в таблица 4.
Таблица 4. Функциите, поддържани както от MCX Nx4x TSI, така и от Kinetis TSI

	Серия MCX Nx4x	Kinetis E серия
Два вида сензорен режим	Режим на самозаглушаване: Основен режим за самозаглушаване Режим за повишаване на чувствителността Режим за потискане на шума Режим на взаимно ограничаване: Основен режим на взаимно ограничаване Активиране на усилване на чувствителността
Прекъснете поддръжката	Прекъсване в края на сканирането Прекъсване извън обхвата
Поддръжка на източник на задействане	1. Софтуерно задействане чрез запис на бита GENCS[SWTS]. 2. Хардуерно задействане чрез INPUTMUX 3. Автоматично задействане от AUTO_TRIG[TRIG_ EN]	1. Софтуерно задействане чрез запис на бита GENCS[SWTS]. 2. Хардуерно задействане чрез INP UTMUX
Поддръжка на ниска мощност	Deep Sleep: функционира напълно, когато GENCS[STPE] е настроен на 1 Power Down: Ако домейнът WAKE е активен, TSI може да работи като в режим „Deep Sleep“. Deep Power Down, VBAT: не е наличен	Режим STOP, режим VLPS: напълно функциониращ, когато GENCS[STPE] е настроен на 1.
Събуждане с ниска мощност	Всеки TSI канал може да събуди MCU от режим на ниска мощност.
DMA поддръжка	Събитието извън обхвата или събитието край на сканирането може да задейства DMA трансфера.
Хардуерен шумов филтър	SSC намалява честотния шум и насърчава съотношението сигнал/шум (режим PRBS, режим на брояч нагоре-надолу).

Нови функции на MCX Nx4x TSI
Някои нови функции са добавени към MCX Nx4x TSI. Най-значимите са изброени в таблицата по-долу. MCX Nx4x TSI предоставя по-богата гама от функции за потребителите. Подобно на функциите за автоматично проследяване на базовата линия, автоматично проследяване на прага и Debounce, тези функции могат да реализират някои хардуерни изчисления. Спестява ресурси за разработка на софтуер.

Таблица 5. Нови функции на MCX Nx4x TSI

	Серия MCX Nx4x
1	Функция за сливане на канали за близост
2	Функция за автоматично проследяване на базовата линия
3	Функция за автоматично проследяване на прага

4	Функция за отблъскване
5	Функция за автоматично задействане
6	Часовник от системния часовник на чипа
7	Тествайте функцията на пръста

Описание на функцията на MCX Nx4x TSI
Ето описанието на тези новодобавени функции:

1. Функцията за сливане на канали за близост
   • Функцията за близост се използва за обединяване на множество TSI канали за сканиране. Конфигурирайте TSI0_GENCS[S_PROX_EN] на 1, за да активирате режима на близост, стойността в TSI0_CONFIG[TSICH] е невалидна, не се използва за избор на канал в режим на близост.
   • 25-битовият регистър TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] е конфигуриран да избира множество канали, 25-битовият регистър контролира избора на 25 TSI канала. Може да избира до 25 канала, като конфигурира 25-те бита на 1 (1_1111_1111_1111_1111_1111_1111b). Когато възникне задействане, множеството канали, избрани от TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE], се сканират заедно и генерират един набор от стойности за сканиране на TSI. Стойността на сканирането може да бъде прочетена от регистър TSI0_DATA[TSICNT]. Функцията за сливане на близост теоретично интегрира капацитета на множеството канали и след това започва сканиране, което е валидно само в режим на самоограничаване. Колкото повече обединени сензорни канали могат да получат по-кратко време за сканиране, толкова по-малка е стойността на сканиране и толкова по-лоша е чувствителността. Следователно, когато се засича докосване, е необходим повече капацитет при докосване, за да се получи по-висока чувствителност. Тази функция е подходяща за откриване на докосване в голяма площ и откриване на близост в голяма площ.
2. Функция за автоматично проследяване на базовата линия
   • TSI на MCX Nx4x предоставя регистъра за задаване на базовата линия на TSI и функцията за проследяване на базовата линия. След завършване на софтуерното калибриране на TSI канала, попълнете инициализирана базова стойност в регистъра TSI0_BASELINE[BASELINE]. Първоначалната базова линия на сензорния канал в регистъра TSI0_BASELINE[BASELINE] се записва в софтуера от потребителя. Настройката на базовата линия е валидна само за един канал. Функцията за проследяване на базовата линия може да коригира базовата линия в регистъра TSI0_BASELINE[BASELINE], за да я направи близка до текущия s на TSIample стойност. Функцията за активиране на проследяване на базовата линия се активира от бита TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_EN], а съотношението на автоматичното проследяване се задава в регистъра TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_DEBOUNCE]. Базовата стойност се увеличава или намалява автоматично, стойността на промяната за всяко увеличение/намаляване е BASELINE * BASE_TRACE_DEBOUNCE. Функцията за проследяване на базовата линия е активирана само в режим на ниска мощност и настройката е валидна само за един канал. Когато сензорният канал се промени, регистрите, свързани с базовата линия, трябва да бъдат преконфигурирани.
3. Функция за автоматично проследяване на прага
   • Прагът може да бъде изчислен от вътрешния IP хардуер, ако проследяването на прага е активирано чрез конфигуриране на бита TSI0_BASELINE[THRESHOLD_TRACE_EN] на 1. Изчислената прагова стойност се зарежда в регистъра на прага TSI0_TSHD. За да получите желаната прагова стойност, изберете съотношението на прага в TSI0_BASELINE[THRESHOLD_RATIO]. Прагът на канала за докосване се изчислява съгласно формулата по-долу във вътрешния IP. Threshold_H: TSI0_TSHD[THRESH] = [BASELINE + BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] Threshold_L: TSI0_TSHD[THRESL] = [BASELINE – BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] BASELINE е стойността в TSI0_BASELINE[BASELINE].
4. Функция за отблъскване
   • MCX Nx4x TSI осигурява функцията за хардуерно отстраняване на дреболии, TSI_GENCS[DEBOUNCE] може да се използва за конфигуриране на броя на събитията извън обхвата, които могат да генерират прекъсване. Само режимът на събитие за прекъсване извън обхват поддържа функцията за отстраняване на дреболии, а събитието за прекъсване в края на сканирането не я поддържа.
5. Функция за автоматично задействане.
   • Има три източника на задействане на TSI, включително софтуерното задействане чрез запис на бита TSI0_GENCS[SWTS], хардуерното задействане чрез INPUTMUX и автоматичното задействане чрез TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN]. Фигура 4 показва напредъка, генериран автоматично от тригера.
   • Функцията за автоматично задействане е нова функция в MCX Nx4x TSI. Тази функция се активира чрез настройка
   • TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN] до 1. След като автоматичното задействане е активирано, конфигурацията за задействане на софтуера и хардуера в TSI0_GENCS[SWTS] е невалидна. Периодът между всяко задействане може да се изчисли по формулата по-долу:
   • Период на таймера между всяко задействане = тактова честота на задействане/делител на тактова честота за задействане * брояч на задействащ часовник.
   • Часовник за задействане: конфигурирайте TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_SEL], за да изберете източник на часовник за автоматично задействане.
   • Делител на тактова честота за задействане: конфигурирайте TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_DIVIDER], за да изберете делител на тактова честота за задействане.
   • Задействащ часовников брояч: конфигурирайте TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_PERIOD_COUNTER], за да конфигурирате стойността на задействащия часовников брояч.
   • За часовника на източника на часовник за автоматично задействане, един е часовникът lp_osc 32k, друг е часовникът FRO_12Mhz или часовникът clk_in може да бъде избран от TSICLKSEL[SEL] и разделен на TSICLKDIV[DIV].
6. Часовник от системния часовник на чипа
   • Обикновено TSI от серията Kinetis E предоставя вътрешен референтен часовник за генериране на функционалния часовник на TSI.
   • За TSI на MCX Nx4x работният часовник не може да бъде само от вътрешния IP, но може да бъде и от системния часовник на чипа. MCX Nx4x TSI има избор на два източника на функционален часовник (чрез конфигуриране на TSICLKSEL[SEL]).
   • Както е показано на фигура 5, един от системния часовник на чипа може да намали работната консумация на енергия на TSI, друг се генерира от вътрешния осцилатор на TSI. Може да намали трептенето на работния часовник на TSI.
   • FRO_12 MHz часовник или часовникът clk_in е източникът на часовник на функцията TSI, той може да бъде избран от TSICLKSEL[SEL] и разделен на TSICLKDIV[DIV].
7. Тествайте функцията на пръста
   • MCX Nx4x TSI осигурява тестова функция за пръст, която може да симулира докосване с пръст без реално докосване с пръст върху хардуерната платка чрез конфигуриране на съответния регистър.
   • Тази функция е полезна по време на отстраняване на грешки в кода и тест на хардуерната платка.
   • Силата на TSI тестовия пръст може да бъде конфигурирана от TSI0_MISC[TEST_FINGER], потребителят може да промени силата на докосване чрез него.
   • Има 8 опции за капацитет на пръста: 148pF, 296pF, 444pF, 592pF, 740pF, 888pF, 1036pF, 1184pF. Функцията за тестване на пръст се активира чрез конфигуриране на TSI0_MISC[TEST_FINGER_EN] на 1.
   • Потребителят може да използва тази функция, за да изчисли капацитета на хардуерния тъчпад, отстраняването на грешки в параметъра на TSI и да направи софтуерните тестове за безопасност/отказ (FMEA). В софтуерния код първо конфигурирайте капацитета на пръста и след това активирайте функцията за тестване на пръста.

Exampслучай на използване на новата функция на MCX Nx4x TSI
MCX Nx4x TSI има функция за случаи на употреба с ниска мощност:

• Използвайте системния часовник на чипа, за да спестите консумацията на IP енергия.
• Използвайте функцията за автоматично задействане, функцията за сливане на канали за близост, функцията за автоматично проследяване на базовата линия, функцията за автоматично проследяване на прага и функцията за премахване на отскок, за да направите лесен случай на използване на събуждане с ниска мощност.

Хардуерна и софтуерна поддръжка на MCX Nx4x TSI

• NXP има четири вида хардуерни платки за поддръжка на оценката на MCX Nx4x TSI.
• Платката X-MCX-N9XX-TSI е вътрешната платка за оценка, сключете договор с FAE/Marketing, за да я поискате.
• Другите три платки са официални платки на NXP и могат да бъдат намерени на NXP web където потребителят може да изтегли официално поддържания софтуер SDK и сензорна библиотека.

MCX Nx4x серия TSI платка за оценка

• NXP предоставя табла за оценка, за да помогне на потребителите да оценят функцията на TSI. Следва подробната информация за борда.

Платка X-MCX-N9XX-TSI

• Платката X-MCX-N9XX-TSI е референтен дизайн за сензорен сензор, включващ множество модели на докосване, базирани на NXP високопроизводителен MCX Nx4x MCU, който има един TSI модул и поддържа до 25 сензорни канала, демонстрирани на платката.
• Платката може да се използва за оценка на TSI функцията за MCU от сериите MCX N9x и N5x. Този продукт е преминал IEC61000-4-6 3V сертификат.

NXP Semiconductors

MCX-N5XX-EVK

MCX-N5XX-EVK осигурява сензорен плъзгач на дъската и е съвместим с платката FRDM-TOUCH. NXP предоставя сензорна библиотека за реализиране на функциите на клавиши, плъзгач и въртящи се докосвания.

MCX-N9XX-EVK

MCX-N9XX-EVK осигурява сензорен плъзгач на дъската и е съвместим с платката FRDM-TOUCH. NXP предоставя сензорна библиотека за реализиране на функциите на клавиши, плъзгач и въртящи се докосвания.

FRDM-MCXN947
FRDM-MCXN947 осигурява клавиш с едно докосване на дъската и е съвместим с платката FRDM-TOUCH. NXP предоставя сензорна библиотека за реализиране на функциите на клавиши, плъзгач и въртящи се докосвания.

Поддръжка на NXP сензорна библиотека за MCX Nx4x TSI

• NXP предлага безплатна библиотека със софтуер за докосване. Той предоставя целия софтуер, необходим за откриване на докосвания и за прилагане на по-усъвършенствани контролери като плъзгачи или клавиатури.
• Фоновите алгоритми на TSI са налични за сензорни клавиатури и аналогови декодери, автоматично калибриране на чувствителността, ниска мощност, близост и водоустойчивост.
• Софтуерът се разпространява под формата на изходен код в „кодова структура на езика обект С“. За конфигурация и настройка на TSI е осигурен инструмент за сензорен тунер, базиран на FreeMASTER.

Изграждане на SDK и изтегляне на библиотека с докосване

• Потребителят може да изгради SDK на MCX хардуерни платки от https://mcuxpresso.nxp.com/en/welcome, добавете сензорната библиотека към SDK и изтеглете пакета.
• Процесът е показан на Фигура 10, Фигура 11 и Фигура 12.

NXP сензорна библиотека

• Кодът за разпознаване на допир в изтеглената папка SDK …\boards\frdmmcxn947\demo_apps\touch_ sensing е разработен с помощта на библиотеката за докосване на NXP.
• Справочното ръководство за NXP Touch Library може да бъде намерено в папката …/middleware/touch/freemaster/ html/index.html, то описва софтуерната библиотека NXP Touch за внедряване на приложения за сензорно докосване на NXP MCU платформи. Софтуерната библиотека NXP Touch предоставя алгоритми за отчитане на допир за откриване на докосване с пръст, движение или жестове.
• Инструментът FreeMASTER за конфигуриране и настройка на TSI е включен в NXP touch библиотеката. За повече информация вижте Справочното ръководство за NXP Touch Library (документ NT20RM) или NXP Touch Development Guide (документ AN12709).
• Основните градивни елементи на библиотеката NXP Touch са показани на фигура 13:

MCX Nx4x TSI производителност

За MCX Nx4x TSI следните параметри са тествани на платката X-MCX-N9XX-TSI. Ето обобщението на ефективността.

Таблица 6. Обобщение на ефективността

	Серия MCX Nx4x
1	SNR	До 200:1 за режим на самостоятелно ограничаване и режим на взаимно ограничаване
2	Дебелина на наслагването	До 20 мм
3	Сила на задвижването на щита	До 600pF при 1MHz, до 200pF при 2MHz
4	Диапазон на капацитета на сензора	5pF – 200pF

1. SNR тест
   • SNR се изчислява според необработените данни от стойността на брояча на TSI.
   • В случай, че не се използва алгоритъм за обработка на sampled стойности, SNR стойности от 200:1 могат да бъдат постигнати в режим на самозаглушаване и режим на взаимно заглушаване.
   • Както е показано на фигура 14, SNR тестът е извършен на TSI платката на EVB.
2. Тест за якост на задвижването на щита
   • Силната защита на TSI може да подобри водоустойчивостта на тъчпада и може да поддържа по-голям дизайн на тъчпада на хардуерната платка.
   • Когато всички 4 TSI екранирани канала са активирани, максималната способност на драйвера на екранираните канали се тества при 1 MHz и 2 MHz TSI работни часовници в режим на самоограничаване.
   • Колкото по-висок е работният часовник на TSI, толкова по-ниска е силата на задвижване на екранирания канал. Ако работният часовник на TSI е по-нисък от 1MHz, максималната мощност на задвижване на TSI е по-голяма от 600 pF.
   • За да направите хардуерния дизайн, вижте резултатите от теста, показани в таблица 7.
   • Таблица 7. Резултат от теста за здравина на водача на щита
     

     Защитен канал включен	Часовник	Максимална сила на задвижване на щита
     CH0, CH6, CH12, CH18	1 MHz	600 pF
     	2 MHz	200 pF
3. Тест за дебелина на наслагването
   • За да защитите сензорния електрод от намесата на външната среда, наслагващият материал трябва да бъде плътно прикрепен към повърхността на сензорния електрод. Не трябва да има въздушна междина между сензорния електрод и наслагването. Покритие с висока диелектрична константа или покритие с малка дебелина подобрява чувствителността на сензорния електрод. Максималната дебелина на наслагването на акрилния наслагващ материал е тествана на платката X-MCX-N9XX-TSI, както е показано на Фигура 15 и Фигура 16. Докосването може да бъде открито върху 20 mm акрилно наслагване.
   • Ето условията, които трябва да бъдат изпълнени:
     • SNR>5:1
     • Режим на самозаглушаване
     • Включени 4 екраниращи канала
     • Повишаване на чувствителността
4. Тест на обхвата на капацитета на сензора
   • Препоръчителният вътрешен капацитет на сензор за докосване на хардуерна платка е в диапазона от 5 pF до 50 pF.
   • Площта на сензора за докосване, материалът на печатната платка и трасето на платката влияят върху размера на вътрешния капацитет. Те трябва да се имат предвид при проектирането на хардуера на платката.
   • След тестване на платката X-MCX-N9XX-TSI, MCX Nx4x TSI може да открие докосване, когато вътрешният капацитет е висок до 200 pF, SNR е по-голям от 5:1. Следователно изискванията за дизайн на сензорна дъска са по-гъвкави.

Заключение

Този документ въвежда основните функции на TSI на MCX Nx4x чипове. За подробности относно принципа на TSI MCX Nx4x вижте главата TSI на Справочното ръководство за MCX Nx4x (документ MCXNx4xRM). За предложения относно дизайна на хардуерната платка и дизайна на тъчпада вижте ръководството за потребителя на KE17Z Dual TSI (документ КЕ17ЗДЦИУГ).

Референции

Следните препратки са налични на NXP webсайт:

1. MCX Nx4x Справочно ръководство (документ MCXNx4xRM)
2. KE17Z Dual TSI Ръководство за потребителя (документ КЕ17ЗДЦИУГ)
3. Ръководство за разработка на NXP Touch ( документ AN12709)
4. Справочно ръководство за NXP Touch Library (документ NT20RM)

История на ревизиите

Таблица 8. История на ревизиите

ID на документа	Дата на издаване	Описание
UG10111 v.1	7 май 2024 г	Първоначална версия

Правна информация

• Дефиниции
  • Чернова — Статус на чернова на документ показва, че съдържанието все още е под вътрешна проверкаview и подлежи на официално одобрение, което може да доведе до модификации или допълнения. NXP Semiconductors не дава никакви декларации или гаранции по отношение на точността или пълнотата на информацията, включена в чернова версия на документ, и не носи отговорност за последствията от използването на такава информация.
• Отказ от отговорност
  • Ограничена гаранция и отговорност — Смята се, че информацията в този документ е точна и надеждна. Въпреки това, NXP Semiconductors не дава никакви декларации или гаранции, изрични или подразбиращи се, по отношение на точността или пълнотата на такава информация и не носи отговорност за последствията от използването на такава информация. NXP Semiconductors не поема отговорност за съдържанието на този документ, ако е предоставено от източник на информация извън NXP Semiconductors. В никакъв случай NXP Semiconductors не носи отговорност за косвени, случайни, наказателни, специални или последващи щети (включително – без ограничение – пропуснати ползи, загубени спестявания, прекъсване на бизнеса, разходи, свързани с премахването или подмяната на продукти или такси за преработка) независимо дали тези щети се основават на правонарушение (включително небрежност), гаранция, нарушение на договор или друга правна теория. Независимо от щетите, които клиентът може да понесе по каквато и да е причина, общата и кумулативната отговорност на NXP Semiconductors към клиента за продуктите, описани тук, се ограничава от Правилата и условията на търговската продажба на NXP Semiconductors.
  • Право на промени — NXP Semiconductors си запазва правото да прави промени в информацията, публикувана в този документ, включително без ограничение спецификации и описания на продукти, по всяко време и без предизвестие. Този документ отменя и заменя цялата информация, предоставена преди публикуването му.
  • годност за употреба - Продуктите на NXP Semiconductors не са проектирани, разрешени или гарантирани, че са подходящи за използване в животоподдържащи, критични за живота или безопасността системи или оборудване, нито в приложения, при които повредата или неизправността на продукт на NXP Semiconductors може разумно да се очаква да доведе до лично нараняване, смърт или тежки имуществени или екологични щети. NXP Semiconductors и неговите доставчици не поемат отговорност за включване и/или използване на продукти на NXP Semiconductors в такова оборудване или приложения и следователно такова включване и/или използване е на собствен риск на клиента.
  • Приложения — Приложенията, които са описани тук за който и да е от тези продукти, са само с илюстративна цел. NXP Semiconductors не прави декларация или гаранция, че такива приложения ще бъдат подходящи за определената употреба без допълнителни тестове или модификации. Клиентите са отговорни за дизайна и работата на своите приложения и продукти, използвайки продуктите на NXP Semiconductors, и NXP Semiconductors не поема отговорност за каквато и да е помощ с приложения или дизайн на клиентски продукти. Единствената отговорност на клиента е да определи дали продуктът на NXP Semiconductors е подходящ и годен за приложенията и планираните продукти на клиента, както и за планираното приложение и използване от клиент(и) трета страна на клиента. Клиентите трябва да осигурят подходящ дизайн и предпазни мерки за работа, за да сведат до минимум рисковете, свързани с техните приложения и продукти. NXP Semiconductors не поема никаква отговорност, свързана с каквото и да е неизпълнение, повреда, разходи или проблем, който се основава на някаква слабост или неизпълнение в приложенията или продуктите на клиента, или приложението или използването от клиент(и) трета страна на клиента. Клиентът е отговорен за извършването на всички необходими тестове за приложенията и продуктите на клиента с помощта на продуктите на NXP Semiconductors, за да се избегне неизправност на приложенията и продуктите или на приложението или използването от клиент(и) трета страна на клиента. NXP не поема никаква отговорност в това отношение.
  • Условия за търговска продажба — Продуктите на NXP Semiconductors се продават съгласно общите условия за търговска продажба, публикувани на https://www.nxp.com/profile/terms освен ако не е уговорено друго в валиден писмен индивидуален договор. При сключване на индивидуален договор се прилагат само условията на съответния договор. NXP Semiconductors с настоящото изрично възразява срещу прилагането на общите условия на клиента относно закупуването на продукти на NXP Semiconductors от клиента.
  • Експортен контрол — Този документ, както и артикулът(ите), описан(и) тук, могат да бъдат предмет на разпоредби за контрол на износа. Износът може да изисква предварително разрешение от компетентните органи.
  • Пригодност за използване в неавтомобилни квалифицирани продукти — Освен ако този документ изрично не посочва, че този конкретен продукт на NXP Semiconductors е квалифициран за автомобили, продуктът не е подходящ за употреба в автомобили. Той не е нито квалифициран, нито тестван от автомобилни тестове или изисквания за приложение. NXP Semiconductors не поема отговорност за включването и/или използването на неавтомобилни квалифицирани продукти в автомобилно оборудване или приложения. Ако клиентът използва продукта за проектиране и употреба в автомобилни приложения в съответствие с автомобилните спецификации и стандарти, клиентът (a) трябва да използва продукта без гаранцията на NXP Semiconductors за продукта за такива автомобилни приложения, употреба и спецификации, и (b) когато клиентът използва продукта за автомобилни приложения извън спецификациите на NXP Semiconductors, такова използване ще бъде единствено на собствен риск на клиента и (c) клиентът напълно обезщетява NXP Semiconductors за всякаква отговорност, щети или неуспешни рекламации на продукта, произтичащи от дизайна на клиента и използването на продукта за автомобилни приложения извън стандартната гаранция на NXP Semiconductors и продуктовите спецификации на NXP Semiconductors.
  • Преводи — Неанглийска (преведена) версия на документ, включително правната информация в този документ, е само за справка. Английската версия има предимство в случай на несъответствие между преведената и английската версия.
  • Сигурност - Клиентът разбира, че всички продукти на NXP може да са обект на неидентифицирани уязвимости или може да поддържат установени стандарти за сигурност или спецификации с известни ограничения. Клиентите носят отговорност за дизайна и работата на своите приложения и продукти през целия им жизнен цикъл, за да намалят ефекта от тези уязвимости върху приложенията и продуктите на клиента. Отговорността на клиента се простира и до други отворени и/или патентовани технологии, поддържани от продуктите на NXP за използване в приложенията на клиента. NXP не поема отговорност за каквато и да е уязвимост. Клиентите трябва редовно да проверяват актуализациите за сигурност от NXP и да предприемат необходимите действия. Клиентът трябва да избере продукти със защитни функции, които най-добре отговарят на правилата, разпоредбите и стандартите на предвиденото приложение и да вземе окончателните дизайнерски решения по отношение на своите продукти и носи цялата отговорност за спазването на всички законови, регулаторни и свързани със сигурността изисквания, отнасящи се до неговите продукти , независимо от информацията или поддръжката, която може да бъде предоставена от NXP. NXP разполага с екип за реагиране при инциденти със сигурността на продукта (PSIRT) (достъпен на PSIRT@nxp.com), който управлява разследването, докладването и пускането на решение за уязвимости в сигурността на продуктите на NXP.
  • NXP BV — NXP BV не е действаща компания и не разпространява или продава продукти.

Търговски марки

• Забележка: Всички посочени марки, имена на продукти, имена на услуги и търговски марки са собственост на съответните им собственици.
• NXP — думата и логото са търговски марки на NXP BV
• AMBA, Arm, Arm7, Arm7TDMI, Arm9, Arm11, Artisan, big.LITTLE, Cordio, CoreLink, CoreSight, Cortex, DesignStart, DynamIQ, Jazelle, Keil, Mali, Mbed, Mbed Enabled, NEON, POP, RealView, SecurCore, Socrates, Thumb, TrustZone, ULINK, ULINK2, ULINK-ME, ULINKPLUS, ULINKpro, μVision, Versatile — са търговски марки и/или регистрирани търговски марки на Arm Limited (или неговите дъщерни дружества или филиали) в САЩ и/или другаде. Свързаната технология може да бъде защитена от някои или всички патенти, авторски права, дизайни и търговски тайни. Всички права запазени.
• Кинетис — е търговска марка на NXP BV
• MCX — е търговска марка на NXP BV
• Microsoft, Azure и ThreadX — са търговски марки на групата компании на Microsoft.

Моля, имайте предвид, че важни бележки относно този документ и продукта(ите), описан(и) тук, са включени в раздел „Правна информация“.

• © 2024 NXP BV Всички права запазени.
• За повече информация, моля посетете https://www.nxp.com.
• Дата на издаване: 7 май 2024 г
• Идентификатор на документа: UG10111
• Rev. 1 — 7 май 2024 г

Документи / Ресурси

NXP MCX N серия микроконтролери с висока производителност [pdf] Ръководство за потребителя MCX N серия, MCX N серия високопроизводителни микроконтролери, високопроизводителни микроконтролери, микроконтролери

Референции

• Ръководство за потребителя