Microcontrôleurs hautes performances NXP MCX série N

Informations sur le produit

• Caractéristiques:
  • Modèle: MCX Nx4x TSI
  • Interface de détection tactile (TSI) pour les capteurs tactiles capacitifs
  • MCU : Cœurs Dual Arm Cortex-M33 fonctionnant jusqu'à 150 MHz
  • Méthodes de détection tactile : Mode auto-capacité et mode capacité mutuelle
  • Nombre de canaux tactiles : Jusqu'à 25 pour le mode auto-cap, jusqu'à 136 pour le mode mutual-cap

Instructions d'utilisation du produit

• Introduction:
  • Le MCX Nx4x TSI est conçu pour fournir des capacités de détection tactile sur les capteurs tactiles capacitifs utilisant le module TSI.
• MCX Nx4x TSI Plusview:
  • Le module TSI prend en charge deux méthodes de détection tactile : l'auto-capacité et la capacité mutuelle.
• Schéma fonctionnel du MCX Nx4x TSI :
  • Le module TSI dispose de 25 canaux tactiles, avec 4 canaux blindés pour améliorer la puissance du lecteur. Il prend en charge les modes self-cap et mutual-cap sur le même PCB.
• Mode auto-capacitif :
  • Les développeurs peuvent utiliser jusqu'à 25 canaux d'auto-bouchage pour concevoir des électrodes tactiles en mode auto-bouchon.
• Mode capacitif mutuel :
  • Le mode Mutual-Cap permet d'utiliser jusqu'à 136 électrodes tactiles, offrant ainsi une flexibilité pour les conceptions de touches tactiles telles que les claviers tactiles et les écrans tactiles.
• Recommandations d'utilisation :
  • Assurer la connexion correcte des électrodes du capteur aux canaux d’entrée TSI via les broches E/S.
  • Utilisez des canaux de protection pour une tolérance aux liquides et une capacité de conduite améliorées.
  • Tenez compte des exigences de conception lorsque vous choisissez entre les modes d’auto-plafond et de mutual-cap.

FAQ

• Q : Combien de canaux tactiles le module MCX Nx4x TSI possède-t-il ?
  • A: Le module TSI dispose de 25 canaux tactiles, avec 4 canaux blindés pour une puissance d'entraînement améliorée.
• Q : Quelles options de conception sont disponibles pour les électrodes tactiles en mode capacitif mutuel ?
  • A: Le mode Mutual-cap prend en charge jusqu'à 136 électrodes tactiles, offrant ainsi une flexibilité pour diverses conceptions de touches tactiles telles que les claviers tactiles et les écrans tactiles.

Informations sur le document

Information	Contenu
Mots clés	MCX, MCX Nx4x, TSI, tactile.
Abstrait	L'interface de détection tactile (TSI) de la série MCX Nx4x est l'IP mise à niveau avec de nouvelles fonctionnalités pour implémenter le réglage automatique de base/seuil.

Introduction

• La série MCX N du MCU industriel et IoT (IIoT) est dotée de deux cœurs Arm Cortex-M33 fonctionnant jusqu'à 150 MHz.
• La série MCX N est constituée de microcontrôleurs hautes performances à faible consommation dotés de périphériques et d'accélérateurs intelligents offrant des capacités multitâches et une efficacité des performances.
• L'interface de détection tactile (TSI) de la série MCX Nx4x est l'IP mise à niveau avec de nouvelles fonctionnalités pour implémenter le réglage automatique de base/seuil.

MCX Nx4x TSI terminéview

• TSI fournit une détection tactile sur des capteurs tactiles capacitifs. Le capteur tactile capacitif externe est généralement formé sur un PCB et les électrodes du capteur sont connectées aux canaux d'entrée TSI via les broches d'E/S de l'appareil.

Schéma fonctionnel du MCX Nx4x TSI

• Le MCX Nx4x possède un module TSI et prend en charge 2 types de méthodes de détection tactile, le mode auto-capacité (également appelé auto-cap) et le mode à capacité mutuelle (également appelé mutual-cap).
• Le schéma fonctionnel du MCX Nx4x TSI I illustré à la figure 1 :
• Le module TSI du MCX Nx4x dispose de 25 canaux tactiles. 4 de ces canaux peuvent être utilisés comme canaux de protection pour améliorer la force d'entraînement des canaux tactiles.
• Les 4 canaux de protection sont utilisés pour améliorer la tolérance aux liquides et améliorer la capacité de conduite. La capacité de conduite améliorée permet également aux utilisateurs de concevoir un pavé tactile plus grand sur la carte matérielle.
• Le module TSI du MCX Nx4x dispose de jusqu'à 25 canaux tactiles pour le mode self-cap et de 8 x 17 canaux tactiles pour le mode mutual-cap. Les deux méthodes mentionnées peuvent être combinées sur un seul PCB, mais le canal TSI est plus flexible pour le mode Mutual-cap.
• Les TSI[0:7] sont des broches TSI Tx et les TSI[8:25] sont des broches TSI Rx en mode Mutual-cap.
• En mode auto-capacitif, les développeurs peuvent utiliser 25 canaux auto-capables pour concevoir 25 électrodes tactiles.
• En mode capacitif mutuel, les options de conception s'étendent jusqu'à 136 (8 x 17) électrodes tactiles.
• Plusieurs cas d'utilisation, tels qu'une cuisinière à induction multibrûleurs avec commandes tactiles, claviers tactiles et écran tactile, nécessitent de nombreuses conceptions de touches tactiles. Le MCX Nx4x TSI peut prendre en charge jusqu'à 136 électrodes tactiles lorsque des canaux à capuchon mutuel sont utilisés.
• Le MCX Nx4x TSI peut étendre davantage d'électrodes tactiles pour répondre aux exigences de plusieurs électrodes tactiles.
• Certaines nouvelles fonctionnalités ont été ajoutées pour faciliter l'utilisation de l'IP en mode basse consommation. TSI possède une robustesse EMC avancée, ce qui le rend adapté à une utilisation dans les applications industrielles, électroménagers et électroniques grand public.

Pièces MCX Nx4x prises en charge TSI
Le tableau 1 montre le nombre de canaux TSI correspondant aux différentes parties de la série MCX Nx4x. Toutes ces pièces prennent en charge un module TSI doté de 25 canaux.

Tableau 1. Pièces MCX Nx4x prenant en charge le module TSI

Parties	Fréquence [Maximum] (MHz)	Éclair (Mo)	SRAM (ko)	STI [Numéro, chaînes]	GPIO	Type de paquet
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

Attribution des canaux MCX Nx4x TSI sur différents packages

Tableau 2. Attribution des canaux TSI pour les packages MCX Nx4x VFBGA et LQFP

184BGA TOUS	184BGA TOUS nom de la broche	100HLQFP N94X	100HLQFP Nom de la broche N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Nom de la broche N54X	Canal STI
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	STI0_CH8
A14	P0_5	81	P0_5	81	P0_5	STI0_CH9
C14	P0_6	82	P0_6	82	P0_6	STI0_CH10
B10	P0_16	84	P0_16	84	P0_16	TSI0_CH11/ADC0_A8

Tableau 2. Attribution des canaux TSI pour les packages MCX Nx4x VFBGA et LQFP… suite

184BGA TOUS	184BGA TOUS nom de la broche	100HLQFP N94X	100HLQFP  Nom de la broche N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Nom de la broche N54X	Canal STI
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

La figure 2 et la figure 3 montrent l'affectation des canaux TSI doubles sur les deux packages du MCX Nx4x. Dans les deux packages, les broches marquées en vert sont l'emplacement de la distribution des canaux TSI. Pour effectuer une affectation raisonnable des broches pour la conception de la carte tactile matérielle, reportez-vous à l'emplacement des broches.

Caractéristiques du MCX Nx4x TSI

• Cette section donne les détails des fonctionnalités du MCX Nx4x TSI.

Comparaison TSI entre MCX Nx4x TSI et Kinetis TSI

• Les MCX Nx4x de TSI et TSI sur la série NXP Kinetis E TSI sont conçus sur différentes plates-formes technologiques.
• Par conséquent, depuis les fonctionnalités de base du TSI jusqu'aux registres du TSI, il existe des différences entre le MCX Nx4x TSI et le TSI de la série Kinetis E. Seules les différences sont répertoriées dans ce document. Pour vérifier les registres TSI, utilisez le manuel de référence.
• Ce chapitre décrit les fonctionnalités du MCX Nx4x TSI en le comparant au TSI de la série Kinetis E.
• Comme le montre le tableau 3, le MCX Nx4x TSI n'est pas affecté par le bruit VDD. Il a plus de choix d'horloge de fonction.
• Si l'horloge de fonction est configurée à partir de l'horloge système de la puce, la consommation électrique du TSI peut être réduite.
• Même si le MCX Nx4x TSI ne dispose que d'un seul module TSI, il prend en charge la conception de plusieurs touches tactiles matérielles sur une carte matérielle lors de l'utilisation du mode mutual-cap.

Tableau 3. La différence entre MCX Nx4x TSI et Kinetis E TSI (KE17Z256)

	Série MCX Nx4x	Série Kinetis E
Vol. de fonctionnementtage	1.71 V – 3.6 V	2.7 V – 5.5 V
Impact du bruit du VDD	Non	Oui
Source d'horloge de fonction	• IP TSI générée en interne • Horloge système de la puce	IP TSI générée en interne
Plage d'horloge de fonction	30 kHz – 10 MHz	37 kHz – 10 MHz
Canaux STI	Jusqu'à 25 canaux (TSI0)	Jusqu'à 50 canaux (TSI0, TSI1)
Canaux de protection	4 canaux de blindage : CH0, CH6, CH12, CH18	3 canaux de blindage pour chaque TSI : CH4, CH12, CH21
Mode tactile	Mode d'auto-plafonnement : TSI[0:24]	Mode d'auto-plafonnement : TSI[0:24]

	Série MCX Nx4x	Série Kinetis E
	Mode de capitalisation mutuelle : Tx[0:7], Rx[8:24]	Mode de capitalisation mutuelle : Tx[0:5], Rx[6:12]
Électrodes tactiles	électrodes auto-capuchonnées : jusqu'à 25 électrodes mutuelles : jusqu'à 136 (8×17)	électrodes auto-capuchonnées : jusqu'à 50 (25+25) électrodes mutuelles : jusqu'à 72 (6×6 +6×6)
Produits	MCX N9x et MCX N5x	KE17Z256

Les fonctionnalités prises en charge par MCX Nx4x TSI et Kinetis TSI sont présentées dans le tableau 4.
Tableau 4. Les fonctionnalités prises en charge à la fois par MCX Nx4x TSI et Kinetis TSI

	Série MCX Nx4x	Série Kinetis E
Deux types de mode de détection	Mode d'auto-capsulation : mode d'auto-capsulation de base Mode d'augmentation de la sensibilité Mode d'annulation du bruit Mode de capitalisation mutuelle : mode de base de capitalisation mutuelle Activation de l'augmentation de la sensibilité
Interruption du support	Interruption de fin de balayage Interruption hors de portée
Prise en charge des sources de déclenchement	1. Déclenchement logiciel par écriture du bit GENCS[SWTS] 2. Déclenchement matériel via INPUTMUX 3. Déclenchement automatique par AUTO_TRIG[TRIG_ EN]	1. Déclenchement logiciel par écriture du bit GENCS[SWTS] 2. Déclenchement matériel via INP UTMUX
Prise en charge de faible consommation	Veille profonde : fonctionne entièrement lorsque GENCS[STPE] est réglé sur 1. Mise hors tension : si le domaine WAKE est actif, TSI peut fonctionner comme en mode "Veille profonde". Mise hors tension profonde, VBAT : non disponible	Mode STOP, mode VLPS : pleinement fonctionnel lorsque GENCS[STPE] est réglé sur 1.
Réveil à faible consommation	Chaque canal TSI peut sortir le MCU du mode basse consommation.
Prise en charge du DMA	L'événement hors plage ou l'événement de fin d'analyse peut déclencher le transfert DMA.
Filtre de bruit matériel	SSC réduit le bruit de fréquence et favorise le rapport signal/bruit (mode PRBS, mode compteur-up-down).

Nouvelles fonctionnalités du MCX Nx4x TSI
Certaines nouvelles fonctionnalités sont ajoutées au MCX Nx4x TSI. Les plus significatifs sont répertoriés dans le tableau ci-dessous. MCX Nx4x TSI offre une gamme plus riche de fonctionnalités aux utilisateurs. Comme les fonctions de trace automatique de base, de trace automatique de seuil et d'anti-rebond, ces fonctionnalités peuvent réaliser certains calculs matériels. Il économise les ressources de développement logiciel.

Tableau 5. Nouvelles fonctionnalités du MCX Nx4x TSI

	Série MCX Nx4x
1	Fonction de fusion des canaux de proximité
2	Fonction de traçage automatique de base
3	Fonction de suivi automatique du seuil

4	Fonction anti-rebond
5	Fonction de déclenchement automatique
6	Horloge de l'horloge système de la puce
7	Testez la fonction du doigt

Description des fonctions du MCX Nx4x TSI
Voici la description de ces fonctionnalités nouvellement ajoutées :

1. La fonction de fusion des canaux de proximité
   • La fonction de proximité est utilisée pour fusionner plusieurs canaux TSI pour le balayage. Configurez TSI0_GENCS[S_PROX_EN] sur 1 pour activer le mode proximité, la valeur dans TSI0_CONFIG[TSICH] n'est pas valide, elle n'est pas utilisée pour sélectionner un canal en mode proximité.
   • Le registre 25 bits TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] est configuré pour sélectionner plusieurs canaux, le 25 bits contrôle la sélection de 25 canaux TSI. Il peut sélectionner jusqu'à 25 canaux, en configurant les 25 bits à 1 (1_1111_1111_1111_1111_1111_1111b). Lorsqu'un déclenchement se produit, les multiples canaux sélectionnés par TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] sont analysés ensemble et génèrent un ensemble de valeurs d'analyse TSI. La valeur d'analyse peut être lue à partir du registre TSI0_DATA[TSICNT]. La fonction de fusion de proximité intègre théoriquement la capacité des multiples canaux puis démarre le balayage, qui n'est valable qu'en mode self-cap. Plus le nombre de canaux tactiles fusionnés peut obtenir un temps de balayage court, plus la valeur de balayage est faible et plus la sensibilité est faible. Par conséquent, lorsque le toucher est détecté, une plus grande capacité tactile est nécessaire pour obtenir une sensibilité plus élevée. Cette fonction convient à la détection tactile sur une grande surface et à la détection de proximité sur une grande surface.
2. Fonction de traçage automatique de base
   • Le TSI du MCX Nx4x fournit le registre permettant de définir la ligne de base du TSI et la fonction de trace de base. Une fois l'étalonnage du logiciel du canal TSI terminé, remplissez une valeur de base initialisée dans le registre TSI0_BASELINE[BASELINE]. La ligne de base initiale du canal tactile dans le registre TSI0_BASELINE[BASELINE] est écrite dans le logiciel par l'utilisateur. Le réglage de la ligne de base n'est valable que pour un seul canal. La fonction de trace de ligne de base peut ajuster la ligne de base dans le registre TSI0_BASELINE[BASELINE] pour la rendre proche des valeurs actuelles du TSI.ampla valeur. La fonction d'activation de trace de base est activée par le bit TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_EN] et le rapport de trace automatique est défini dans le registre TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_DEBOUNCE]. La valeur de base est augmentée ou diminuée automatiquement, la valeur de changement pour chaque augmentation/diminution est BASELINE * BASE_TRACE_DEBOUNCE. La fonction de trace de base n'est activée qu'en mode faible consommation et le paramètre n'est valable que pour un seul canal. Lorsque le canal tactile est modifié, les registres liés à la ligne de base doivent être reconfigurés.
3. Fonction de suivi automatique du seuil
   • Le seuil peut être calculé par le matériel interne IP si la trace de seuil est activée en configurant le bit TSI0_BASELINE[THRESHOLD_TRACE_EN] sur 1. La valeur de seuil calculée est chargée dans le registre de seuil TSI0_TSHD. Pour obtenir la valeur seuil souhaitée, sélectionnez le rapport de seuil dans TSI0_BASELINE[THRESHOLD_RATIO]. Le seuil du canal tactile est calculé selon la formule ci-dessous dans l'IP interne. Threshold_H : TSI0_TSHD[THRESH] = [BASELINE + BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] Threshold_L : TSI0_TSHD[THRESL] = [BASELINE – BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] BASELINE est la valeur dans TSI0_BASELINE[BASELINE].
4. Fonction anti-rebond
   • MCX Nx4x TSI fournit la fonction anti-rebond matériel, le TSI_GENCS[DEBOUNCE] peut être utilisé pour configurer le nombre d'événements hors plage pouvant générer une interruption. Seul le mode d'événement d'interruption hors plage prend en charge la fonction anti-rebond et l'événement d'interruption de fin de scrutation ne la prend pas en charge.
5. Fonction de déclenchement automatique.
   • Il existe trois sources de déclenchement de TSI, dont le déclenchement logiciel par écriture du bit TSI0_GENCS[SWTS], le déclenchement matériel via INPUTMUX et le déclenchement automatique par TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN]. La figure 4 montre la progression générée automatiquement par le déclencheur.
   • La fonction de déclenchement automatique est une nouvelle fonctionnalité du MCX Nx4x TSI. Cette fonctionnalité est activée en définissant
   • TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN] sur 1. Une fois le déclenchement automatique activé, la configuration du déclenchement logiciel et du déclenchement matériel dans TSI0_GENCS[SWTS] n'est pas valide. La période entre chaque déclenchement peut être calculée par la formule ci-dessous :
   • Période de temporisation entre chaque déclenchement = horloge de déclenchement/diviseur d'horloge de déclenchement * compteur d'horloge de déclenchement.
   • Horloge de déclenchement : configurez TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_SEL] pour sélectionner la source d'horloge de déclenchement automatique.
   • Diviseur d'horloge de déclenchement : configurez TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_DIVIDER] pour sélectionner le diviseur d'horloge de déclenchement.
   • Compteur d'horloge de déclenchement : configurez TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_PERIOD_COUNTER] pour configurer la valeur du compteur d'horloge de déclenchement.
   • Pour l'horloge de la source d'horloge de déclenchement automatique, l'une est l'horloge lp_osc 32k, une autre est l'horloge FRO_12Mhz ou l'horloge clk_in peut être sélectionnée par TSICLKSEL[SEL] et divisée par TSICLKDIV[DIV].
6. Horloge à partir de l'horloge système de la puce
   • Habituellement, le TSI Kinetis série E fournit une horloge de référence interne pour générer l'horloge fonctionnelle TSI.
   • Pour le TSI du MCX Nx4x, l'horloge de fonctionnement ne peut pas provenir uniquement de l'IP interne, mais elle peut provenir de l'horloge système de la puce. Le MCX Nx4x TSI propose deux choix de sources d'horloge de fonction (en configurant TSICLKSEL[SEL]).
   • Comme le montre la figure 5, une horloge provenant de l'horloge système de la puce peut réduire la consommation électrique de fonctionnement du TSI, une autre étant générée par l'oscillateur interne du TSI. Cela peut réduire la gigue de l'horloge de fonctionnement du TSI.
   • L'horloge FRO_12 MHz ou l'horloge clk_in est la source d'horloge de la fonction TSI, elle peut être sélectionnée par TSICLKSEL[SEL] et divisée par TSICLKDIV[DIV].
7. Testez la fonction du doigt
   • Le MCX Nx4x TSI fournit la fonction de test du doigt qui peut simuler un toucher du doigt sans toucher réel du doigt sur la carte matérielle en configurant le registre associé.
   • Cette fonction est utile lors du débogage du code et du test de la carte matérielle.
   • La force du doigt de test TSI peut être configurée par TSI0_MISC[TEST_FINGER], l'utilisateur peut modifier la force de toucher via celui-ci.
   • Il existe 8 options pour la capacité du doigt : 148pF, 296pF, 444pF, 592pF, 740pF, 888pF, 1036pF, 1184pF. La fonction de doigt de test est activée en configurant TSI0_MISC[TEST_FINGER_EN] sur 1.
   • L'utilisateur peut utiliser cette fonction pour calculer la capacité du pavé tactile matériel, le débogage des paramètres TSI et effectuer les tests de sécurité/défaillance du logiciel (FMEA). Dans le code du logiciel, configurez d'abord la capacité du doigt, puis activez la fonction de test du doigt.

Example cas d'utilisation de la nouvelle fonction du MCX Nx4x TSI
Le MCX Nx4x TSI possède une fonctionnalité pour le cas d'utilisation à faible consommation :

• Utilisez l'horloge système de la puce pour économiser la consommation d'énergie IP.
• Utilisez la fonction de déclenchement automatique, la fonction de fusion des canaux de proximité, la fonction de trace automatique de base, la fonction de trace automatique de seuil et la fonction anti-rebond pour réaliser un cas d'utilisation facile de réveil à faible consommation.

Prise en charge matérielle et logicielle du MCX Nx4x TSI

• NXP propose quatre types de cartes matérielles pour prendre en charge l'évaluation MCX Nx4x TSI.
• La carte X-MCX-N9XX-TSI est la carte d'évaluation interne, contractez FAE/Marketing pour en faire la demande.
• Les trois autres cartes sont des cartes de version officielle de NXP et peuvent être trouvées sur le NXP web où l'utilisateur peut télécharger le SDK logiciel officiellement pris en charge et la bibliothèque tactile.

Carte d'évaluation TSI série MCX Nx4x

• NXP fournit des cartes d'évaluation pour aider les utilisateurs à évaluer la fonction TSI. Voici les informations détaillées sur le tableau.

Carte X-MCX-N9XX-TSI

• La carte X-MCX-N9XX-TSI est une conception de référence de détection tactile comprenant plusieurs modèles tactiles basés sur le MCU MCX Nx4x hautes performances NXP qui possède un module TSI et prend en charge jusqu'à 25 canaux tactiles démontrés sur la carte.
• La carte peut être utilisée pour évaluer la fonction TSI pour les MCU des séries MCX N9x et N5x. Ce produit a passé la certification IEC61000-4-6 3V.

Semi-conducteurs NXP

MCX-N5XX-EVK

MCX-N5XX-EVK fournit le curseur tactile sur la carte et il est compatible avec la carte FRDM-TOUCH. NXP fournit une bibliothèque tactile pour réaliser les fonctions des touches, des curseurs et des touches rotatives.

MCX-N9XX-EVK

MCX-N9XX-EVK fournit le curseur tactile sur la carte et il est compatible avec la carte FRDM-TOUCH. NXP fournit une bibliothèque tactile pour réaliser les fonctions des touches, des curseurs et des touches rotatives.

FRDM-MCXN947
FRDM-MCXN947 fournit une touche unique sur la carte et est compatible avec la carte FRDM-TOUCH. NXP fournit une bibliothèque tactile pour réaliser les fonctions des touches, des curseurs et des touches rotatives.

Prise en charge de la bibliothèque tactile NXP pour MCX Nx4x TSI

• NXP propose gratuitement une bibliothèque de logiciels tactiles. Il fournit tous les logiciels nécessaires pour détecter les touches et implémenter des contrôleurs plus avancés comme des curseurs ou des claviers.
• Les algorithmes d'arrière-plan TSI sont disponibles pour les claviers tactiles et les décodeurs analogiques, l'étalonnage automatique de la sensibilité, la faible consommation, la proximité et la tolérance à l'eau.
• Le logiciel est distribué sous forme de code source dans une « structure de code en langage objet C ». Un outil de réglage tactile basé sur FreeMASTER est fourni pour la configuration et le réglage du TSI.

Création du SDK et téléchargement de la bibliothèque tactile

• L'utilisateur peut créer un SDK de cartes matérielles MCX à partir de https://mcuxpresso.nxp.com/en/welcome, ajoutez la bibliothèque tactile au SDK et téléchargez le package.
• Le processus est illustré aux figures 10, 11 et 12.

Bibliothèque tactile NXP

• Le code de détection tactile dans le dossier SDK téléchargé …\boards\frdmmcxn947\demo_apps\touch_ sensing est développé à l'aide de la bibliothèque tactile NXP.
• Le manuel de référence de la bibliothèque NXP Touch se trouve dans le dossier …/middleware/touch/freemaster/html/index.html, il décrit la bibliothèque logicielle NXP Touch pour la mise en œuvre d'applications de détection tactile sur les plates-formes NXP MCU. La bibliothèque logicielle NXP Touch fournit des algorithmes de détection tactile pour détecter le toucher des doigts, les mouvements ou les gestes.
• L'outil FreeMASTER pour la configuration et le réglage TSI est inclus dans la bibliothèque tactile NXP. Pour plus d'informations, consultez le manuel de référence de la bibliothèque tactile NXP (document NT20RM) ou Guide de développement NXP Touch (document AN12709).
• Les éléments de base de la bibliothèque NXP Touch sont présentés dans la figure 13 :

Performances du MCX Nx4x TSI

Pour le MCX Nx4x TSI, les paramètres suivants ont été testés sur la carte X-MCX-N9XX-TSI. Voici le résumé des performances.

Tableau 6. Résumé des performances

	Série MCX Nx4x
1	Rapport signal sur bruit	Jusqu'à 200:1 pour le mode auto-plafond et le mode mutual-cap
2	Épaisseur de superposition	Jusqu'à 20 mm
3	Force d'entraînement du bouclier	Jusqu'à 600pF à 1 MHz, jusqu'à 200pF à 2 MHz
4	Plage de capacité du capteur	5pF – 200pF

1. Test RSB
   • Le SNR est calculé en fonction des données brutes de la valeur du compteur TSI.
   • Dans le cas où aucun algorithme n'est utilisé pour traiter le sampvaleurs LED, des valeurs SNR de 200:1 peuvent être obtenues en mode auto-cap et en mode mutualcap.
   • Comme le montre la figure 14, le test SNR a été effectué sur la carte TSI sur EVB.
2. Test de résistance du bouclier
   • La forte résistance du bouclier du TSI peut améliorer les performances d'étanchéité du pavé tactile et peut prendre en charge une conception de pavé tactile plus grande sur la carte matérielle.
   • Lorsque les 4 canaux de blindage TSI sont tous activés, la capacité maximale du pilote des canaux de blindage est testée sur des horloges de travail TSI de 1 MHz et 2 MHz en mode auto-plafond.
   • Plus l'horloge de fonctionnement TSI est élevée, plus la puissance d'entraînement du canal blindé est faible. Si l'horloge de fonctionnement du TSI est inférieure à 1 MHz, la puissance d'attaque maximale du TSI est supérieure à 600 pF.
   • Pour effectuer la conception matérielle, reportez-vous aux résultats des tests présentés dans le tableau 7.
   • Tableau 7. Résultat du test de résistance du pilote de bouclier
     

     Canal de blindage activé	Horloge	Force d'entraînement maximale du bouclier
     CH0, CH6, CH12, CH18	1 MHz	600 pF
     	2 MHz	200 pF
3. Test d'épaisseur de recouvrement
   • Pour protéger l'électrode tactile des interférences de l'environnement externe, le matériau de recouvrement doit être étroitement fixé à la surface de l'électrode tactile. Il ne doit y avoir aucun espace d'air entre l'électrode tactile et le revêtement. Un revêtement avec une constante diélectrique élevée ou un revêtement avec une faible épaisseur améliore la sensibilité de l'électrode tactile. L'épaisseur maximale du matériau de recouvrement acrylique a été testée sur la carte X-MCX-N9XX-TSI, comme illustré dans les figures 15 et 16. L'action tactile peut être détectée sur le recouvrement acrylique de 20 mm.
   • Voici les conditions à remplir :
     • RSB>5:1
     • Mode auto-plafond
     • 4 canaux de blindage activés
     • Le boost de sensibilité
4. Test de plage de capacité du capteur
   • La capacité intrinsèque recommandée d'un capteur tactile sur une carte matérielle est comprise entre 5 pF et 50 pF.
   • La zone du capteur tactile, le matériau du PCB et la trace de routage sur la carte affectent la taille de la capacité intrinsèque. Ceux-ci doivent être pris en compte lors de la conception matérielle de la carte.
   • Après des tests sur la carte X-MCX-N9XX-TSI, le MCX Nx4x TSI peut détecter une action tactile lorsque la capacité intrinsèque atteint 200 pF et que le SNR est supérieur à 5:1. Par conséquent, les exigences relatives à la conception des tableaux tactiles sont plus flexibles.

Conclusion

Ce document présente les fonctions de base de TSI sur les puces MCX Nx4x. Pour plus de détails sur le principe TSI du MCX Nx4x, reportez-vous au chapitre TSI du manuel de référence du MCX Nx4x (document MCXNx4xRM). Pour des suggestions sur la conception de la carte matérielle et la conception du pavé tactile, reportez-vous au Guide de l'utilisateur KE17Z Dual TSI (document KE17ZDTSIUG).

Références

Les références suivantes sont disponibles sur le NXP website:

1. Manuel de référence du MCX Nx4x (document MCXNx4xRM)
2. Guide de l'utilisateur du KE17Z Dual TSI (document KE17ZDTSIUG)
3. Guide de développement NXP Touch (document AN12709)
4. Manuel de référence de la bibliothèque tactile NXP (document NT20RM)

Historique des révisions

Tableau 8. Historique des révisions

ID du document	Date de sortie	Description
UG10111 v.1	7 mai 2024	Version initiale

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• Pour plus d'informations, veuillez visiter https://www.nxp.com.
• Date de sortie: 7 mai 2024
• Identifiant du document : UG10111
• Tour. 1er — 7 mai 2024

Documents / Ressources

Microcontrôleurs hautes performances NXP MCX série N [pdf] Guide de l'utilisateur Série MCX N, Microcontrôleurs hautes performances série MCX N, Microcontrôleurs hautes performances, Microcontrôleurs

Références

• Manuel d'utilisation