Microcontrollori ad alte prestazioni NXP MCX serie N

Informazioni sul prodotto

• Specifiche:
  • Modello: STI MCX Nx4x
  • Interfaccia di rilevamento del tocco (TSI) per sensori tattili capacitivi
  • MCU: Core Dual Arm Cortex-M33 che operano fino a 150 MHz
  • Metodi di rilevamento del tocco: Modalità di auto-capacità e modalità di capacità reciproca
  • Numero di canali tattili: Fino a 25 per la modalità self-cap, fino a 136 per la modalità mutual-cap

Istruzioni per l'uso del prodotto

• Introduzione:
  • La TSI MCX Nx4x è progettata per fornire funzionalità di rilevamento del tocco su sensori tattili capacitivi utilizzando il modulo TSI.
• MCX Nx4x TSI Finitaview:
  • Il modulo TSI supporta due metodi di rilevamento del tocco: autocapacità e mutua capacità.
• Schema a blocchi della STI MCX Nx4x:
  • Il modulo TSI dispone di 25 canali tattili, con 4 canali schermati per migliorare la forza di guida. Supporta le modalità self-cap e mutual-cap sullo stesso PCB.
• Modalità autocapacitiva:
  • Gli sviluppatori possono utilizzare fino a 25 canali self-cap per progettare elettrodi tattili in modalità self-cap.
• Modalità mutua-capacitiva:
  • La modalità mutual-cap consente fino a 136 elettrodi tattili, offrendo flessibilità per progetti di tasti tattili come tastiere touch e touchscreen.
• Consigli per l'uso:
  • Assicurarsi che gli elettrodi del sensore siano collegati correttamente ai canali di ingresso TSI tramite pin I/O.
  • Utilizza canali di schermatura per una maggiore tolleranza ai liquidi e capacità di guida.
  • Considerare i requisiti di progettazione quando si sceglie tra le modalità self-cap e mutual-cap.

Domande frequenti

• D: Quanti canali touch ha il modulo MCX Nx4x TSI?
  • A: Il modulo TSI dispone di 25 canali tattili, con 4 canali schermati per una maggiore forza di azionamento.
• D: Quali opzioni di progettazione sono disponibili per gli elettrodi tattili in modalità mutua-capacitiva?
  • A: La modalità mutual-cap supporta fino a 136 elettrodi tattili, offrendo flessibilità per vari design di tasti tattili come tastiere touch e touchscreen.

Informazioni sul documento

Informazioni	Contenuto
Parole chiave	MCX, MCX Nx4x, TSI, tocco.
Astratto	L'interfaccia Touch Sensing (TSI) della serie MCX Nx4x è l'IP aggiornato con nuove funzionalità per implementare l'autotuning della linea di base/soglia.

Introduzione

• La serie MCX N di MCU industriale e IoT (IIoT) è dotata di doppi core Arm Cortex-M33 e funziona fino a 150 MHz.
• La serie MCX N comprende microcontroller a basso consumo e ad alte prestazioni con periferiche e acceleratori intelligenti che forniscono funzionalità multitasking ed efficienza prestazionale.
• L'interfaccia Touch Sensing (TSI) della serie MCX Nx4x è l'IP aggiornato con nuove funzionalità per implementare l'autotuning della linea di base/soglia.

MCX Nx4x TSI finitaview

• TSI fornisce il rilevamento del tocco su sensori tattili capacitivi. Il sensore tattile capacitivo esterno è generalmente formato su PCB e gli elettrodi del sensore sono collegati ai canali di ingresso TSI tramite i pin I/O nel dispositivo.

Schema a blocchi della STI MCX Nx4x

• MCX Nx4x ha un modulo TSI e supporta 2 tipi di metodi di rilevamento del tocco, la modalità di autocapacità (chiamata anche self-cap) e la modalità di mutua capacità (chiamata anche mutuo-cap).
• Lo schema a blocchi di MCX Nx4x TSI I mostrato nella Figura 1:
• Il modulo TSI di MCX Nx4x ha 25 canali touch. 4 di questi canali possono essere utilizzati come canali schermati per migliorare la forza motrice dei canali tattili.
• I 4 canali di protezione vengono utilizzati per migliorare la tolleranza ai liquidi e migliorare la capacità di guida. La migliore capacità di guida consente inoltre agli utenti di progettare un touchpad più grande sulla scheda hardware.
• Il modulo TSI di MCX Nx4x ha fino a 25 canali touch per la modalità self-cap e 8 x 17 canali touch per la modalità mutual-cap. Entrambi i metodi menzionati possono essere combinati su un singolo PCB, ma il canale TSI è più flessibile per la modalità Mutual-cap.
• I TSI[0:7] sono pin TSI Tx e i TSI[8:25] sono pin TSI Rx in modalità Mutual-cap.
• In modalità autocapacitiva, gli sviluppatori possono utilizzare 25 canali autocapacitivi per progettare 25 elettrodi tattili.
• Nella modalità mutua-capacitiva, le opzioni di progettazione si espandono fino a 136 (8 x 17) elettrodi tattili.
• Diversi casi d'uso, come un piano cottura a induzione multifuoco con controlli touch, tastiere touch e touchscreen, richiedono molta progettazione dei tasti touch. La TSI MCX Nx4x può supportare fino a 136 elettrodi tattili quando vengono utilizzati canali a cappuccio reciproco.
• La TSI MCX Nx4x può espandere più elettrodi tattili per soddisfare i requisiti di più elettrodi tattili.
• Sono state aggiunte alcune nuove funzionalità per rendere l'IP più semplice da utilizzare in modalità a basso consumo. TSI è dotato di robustezza EMC avanzata, che lo rende adatto all'uso in applicazioni industriali, di elettrodomestici e di elettronica di consumo.

Le parti MCX Nx4x supportano la TSI
La tabella 1 mostra il numero di canali TSI corrispondenti alle diverse parti della serie MCX Nx4x. Tutte queste parti supportano un modulo TSI con 25 canali.

Tabella 1. Parti MCX Nx4x che supportano il modulo TSI

Parti	Frequenza [Massimo] (MHz)	Flash (MB)	Memoria RAM (kB)	STI [Numero, canali]	GPIO	Tipo di pacchetto
MCXN546VDFT	150	1	352	1x25	124	VFBGA184
MCXN546VNLT	150	1	352	1x25	74	HLQFP100
MCXN547VDFT	150	2	512	1x25	124	VFBGA184
MCXN547VNLT	150	2	512	1x25	74	HLQFP100
MCXN946VDFT	150	1	352	1x25	124	VFBGA184
MCXN946VNLT	150	1	352	1x25	78	HLQFP100
MCXN947VDFT	150	2	512	1x25	124	VFBGA184
MCXN947VNLT	150	2	512	1x25	78	HLQFP100

Assegnazione dei canali MCX Nx4x TSI su diversi pacchetti

Tabella 2. Assegnazione dei canali TSI per i pacchetti MCX Nx4x VFBGA e LQFP

184BGA TUTTO	184BGA TUTTI nome pin	100HLQFP N94X	100HLQFP Nome del pin N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Nome del pin N54X	canale 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

Tabella 2. Assegnazione dei canali TSI per i pacchetti MCX Nx4x VFBGA e LQFP…continua

184BGA TUTTO	184BGA TUTTI nome pin	100HLQFP N94X	100HLQFP  Nome del pin N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Nome del pin N54X	canale 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 Figura 2 e la Figura 3 mostrano l'assegnazione dei doppi canali TSI sui due package di MCX Nx4x. Nei due pacchetti i pin contrassegnati in verde sono la posizione della distribuzione dei canali TSI. Per effettuare un'assegnazione ragionevole dei pin per la progettazione della scheda touch hardware, fare riferimento alla posizione dei pin.

Caratteristiche della STI MCX Nx4x

• Questa sezione fornisce i dettagli delle caratteristiche della STI MCX Nx4x.

Confronto TSI tra MCX Nx4x TSI e Kinetis TSI

• MCX Nx4x di TSI e TSI sulla serie NXP Kinetis E TSI sono progettati su diverse piattaforme tecnologiche.
• Pertanto, dalle caratteristiche di base di TSI ai registri di TSI, esistono differenze tra MCX Nx4x TSI e TSI della serie Kinetis E. In questo documento sono elencate solo le differenze. Per verificare i registri TSI, utilizzare il manuale di riferimento.
• Questo capitolo descrive le caratteristiche di MCX Nx4x TSI confrontandolo con il TSI della serie Kinetis E.
• Come mostrato nella Tabella 3, MCX Nx4x TSI non è influenzato dal rumore VDD. Ha più scelte di funzioni dell'orologio.
• Se la funzione orologio è configurata dall'orologio del sistema del chip, il consumo energetico TSI può essere ridotto.
• Anche se la TSI MCX Nx4x ha un solo modulo TSI, supporta la progettazione di più tasti touch hardware su una scheda hardware quando si utilizza la modalità mutuo-cap.

Tabella 3. La differenza tra MCX Nx4x TSI e Kinetis E TSI (KE17Z256)

	Serie MCX Nx4x	Kinetis serie E
Volume di eserciziotage	1.71 Volt – 3.6 Volt	2.7 Volt – 5.5 Volt
Impatto del rumore VDD	NO	SÌ
Sorgente orologio funzione	• TSI IP generato internamente • Orologio del sistema a chip	TSI IP generato internamente
Intervallo di clock della funzione	30 KHz – 10 MHz	37 KHz – 10 MHz
Canali STI	Fino a 25 canali (TSI0)	Fino a 50 canali (TSI0, TSI1)
Canali schermati	4 canali schermati: CH0, CH6, CH12, CH18	3 canali schermati per ogni TSI: CH4, CH12, CH21
Modalità tocco	Modalità auto-limite: TSI[0:24]	Modalità auto-limite: TSI[0:24]

	Serie MCX Nx4x	Kinetis serie E
	Modalità mutuo: Tx[0:7], Rx[8:24]	Modalità mutuo: Tx[0:5], Rx[6:12]
Toccare gli elettrodi	elettrodi self-cap: fino a 25 elettrodi mutuo-cap: fino a 136 (8×17)	elettrodi autocap: fino a 50 (25+25) elettrodi mutuo cap: fino a 72 (6×6 +6×6)
Prodotti	MCX N9x e MCX N5x	KE17Z256

Le funzionalità supportate sia da MCX Nx4x TSI che da Kinetis TSI sono mostrate nella Tabella 4.
Tabella 4. Le funzionalità supportate sia da MCX Nx4x TSI che da Kinetis TSI

	Serie MCX Nx4x	Kinetis serie E
Due tipi di modalità di rilevamento	Modalità self-cap: Modalità self-cap di base Modalità di aumento della sensibilità Modalità di cancellazione del rumore Modalità mutuo-limite: modalità base mutuo-limite Abilitazione aumento della sensibilità
Interrompere il supporto	Interruzione di fine scansione Interruzione fuori range
Attiva il supporto della sorgente	1. Trigger software scrivendo il bit GENCS[SWTS]. 2. Trigger hardware tramite INPUTMUX 3. Trigger automatico tramite AUTO_TRIG[TRIG_ EN]	1. Trigger software scrivendo il bit GENCS[SWTS]. 2. Trigger hardware tramite INP UTMUX
Supporto a basso consumo	Deep Sleep: funziona completamente quando GENCS[STPE] è impostato su 1 Spegnimento: se il dominio WAKE è attivo, TSI può funzionare come in modalità “Deep Sleep”. Deep Power Down, VBAT: non disponibile	Modalità STOP, modalità VLPS: pienamente funzionante quando GENCS[STPE] è impostato su 1.
Risveglio a basso consumo	Ciascun canale TSI può riattivare l'MCU dalla modalità a basso consumo.
Supporto DMA	L'evento fuori range o l'evento di fine scansione possono attivare il trasferimento DMA.
Filtro antirumore hardware	L'SSC riduce il rumore di frequenza e promuove il rapporto segnale-rumore (modalità PRBS, modalità contatore su-giù).

Nuove funzionalità MCX Nx4x TSI
Alcune nuove funzionalità vengono aggiunte a MCX Nx4x TSI. I più significativi sono elencati nella tabella seguente. MCX Nx4x TSI offre una gamma più ricca di funzionalità per gli utenti. Come le funzioni di tracciamento automatico Baseline, tracciatura automatica Soglia e Antirimbalzo, queste funzionalità possono realizzare alcuni calcoli hardware. Risparmia risorse di sviluppo software.

Tabella 5. Nuove funzionalità MCX Nx4x TSI

	Serie MCX Nx4x
1	Funzione di unione dei canali di prossimità
2	Funzione di tracciamento automatico della linea di base
3	Funzione di tracciamento automatico della soglia

4	Funzione antirimbalzo
5	Funzione di attivazione automatica
6	Orologio dall'orologio del sistema chip
7	Testare la funzionalità delle dita

Descrizione della funzione MCX Nx4x TSI
Ecco la descrizione di queste funzionalità appena aggiunte:

1. La funzione di unione dei canali di prossimità
   • La funzione di prossimità viene utilizzata per unire più canali TSI per la scansione. Configurare TSI0_GENCS[S_PROX_EN] su 1 per abilitare la modalità di prossimità, il valore in TSI0_CONFIG[TSICH] non è valido, non viene utilizzato per selezionare un canale in modalità di prossimità.
   • Il registro a 25 bit TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] è configurato per selezionare più canali, il registro a 25 bit controlla la selezione di 25 canali TSI. Può selezionare fino a 25 canali, configurando i 25 bit su 1 (1_1111_1111_1111_1111_1111_1111b). Quando si verifica un trigger, i canali multipli selezionati da TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] vengono scansionati insieme e generano un set di valori di scansione TSI. Il valore di scansione può essere letto dal registro TSI0_DATA[TSICNT]. La funzione di unione di prossimità integra teoricamente la capacità di più canali e quindi avvia la scansione, il che è valido solo in modalità self-cap. Maggiore è il numero di canali tattili uniti, più breve è il tempo di scansione, minore è il valore di scansione e minore è la sensibilità. Pertanto, quando viene rilevato il tocco, è necessaria una maggiore capacità tattile per ottenere la sensibilità più elevata. Questa funzione è adatta per il rilevamento del tocco su un'ampia area e il rilevamento di prossimità su un'ampia area.
2. Funzione di tracciamento automatico della linea di base
   • La TSI di MCX Nx4x fornisce il registro per impostare la linea di base della TSI e la funzione di traccia della linea di base. Una volta completata la calibrazione del software del canale TSI, inserire un valore di base inizializzato nel registro TSI0_BASELINE[BASELINE]. La linea di base iniziale del canale tattile nel registro TSI0_BASELINE[BASELINE] viene scritta nel software dall'utente. L'impostazione della linea di base è valida solo per un canale. La funzione di traccia della linea di base può regolare la linea di base nel registro TSI0_BASELINE[BASELINE] per avvicinarla alle correnti TSIampil valore. La funzione di abilitazione della traccia della linea di base è abilitata dal bit TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_EN] e il rapporto di traccia automatica è impostato nel registro TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_DEBOUNCE]. Il valore della linea di base viene aumentato o diminuito automaticamente, il valore di modifica per ciascun aumento/diminuzione è BASELINE * BASE_TRACE_DEBOUNCE. La funzione di traccia della linea di base è abilitata solo in modalità a basso consumo e l'impostazione è valida solo per un canale. Quando il canale touch viene modificato, i registri relativi alla linea di base devono essere riconfigurati.
3. Funzione di tracciamento automatico della soglia
   • La soglia può essere calcolata dall'hardware interno IP se la traccia della soglia è abilitata configurando il bit TSI0_BASELINE[THRESHOLD_TRACE_EN] su 1. Il valore di soglia calcolato viene caricato nel registro di soglia TSI0_TSHD. Per ottenere il valore di soglia desiderato, selezionare il rapporto di soglia in TSI0_BASELINE[THRESHOLD_RATIO]. La soglia del canale touch viene calcolata secondo la formula seguente nell'IP interno. Soglia_H: TSI0_TSHD[THRESH] = [BASELINE + BASELINE >>(THREShold_RATIO+1)] Soglia_L: TSI0_TSHD[THRESL] = [BASELINE – BASELINE >>(THREShold_RATIO+1)] BASELINE è il valore in TSI0_BASELINE[BASELINE].
4. Funzione antirimbalzo
   • MCX Nx4x TSI fornisce la funzione di antirimbalzo hardware, TSI_GENCS[DEBOUNCE] può essere utilizzato per configurare il numero di eventi fuori range che possono generare un interrupt. Solo la modalità evento di interruzione fuori range supporta la funzione antirimbalzo mentre l'evento di interruzione di fine scansione non la supporta.
5. Funzione di attivazione automatica.
   • Esistono tre sorgenti di trigger di TSI, incluso il trigger software tramite la scrittura del bit TSI0_GENCS[SWTS], il trigger hardware tramite INPUTMUX e il trigger automatico tramite TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN]. La Figura 4 mostra l'avanzamento generato automaticamente dal trigger.
   • La funzione di trigger automatico è una nuova funzionalità di MCX Nx4x TSI. Questa funzione è abilitata tramite l'impostazione
   • TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN] su 1. Una volta abilitato il trigger automatico, la configurazione del trigger software e del trigger hardware in TSI0_GENCS[SWTS] non è valida. Il periodo tra ciascun trigger può essere calcolato con la formula seguente:
   • Periodo del timer tra ciascun trigger = orologio di trigger/divisore dell'orologio di trigger * contatore dell'orologio di trigger.
   • Orologio di trigger: configurare TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_SEL] per selezionare la sorgente dell'orologio di trigger automatico.
   • Divisore del clock di trigger: configurare TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_DIVIDER] per selezionare il divisore del clock di trigger.
   • Contatore dell'orologio di trigger: configurare TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_PERIOD_COUNTER] per configurare il valore del contatore dell'orologio di trigger.
   • Per l'orologio della sorgente di clock del trigger automatico, uno è l'orologio lp_osc 32k, un altro è l'orologio FRO_12Mhz o l'orologio clk_in può essere selezionato da TSICLKSEL[SEL] e diviso per TSICLKDIV[DIV].
6. Orologio dall'orologio del sistema chip
   • Solitamente, Kinetis serie E TSI fornisce un clock di riferimento interno per generare il clock funzionale TSI.
   • Per la STI dell'MCX Nx4x l'orologio operativo non può provenire solo dall'IP interno, ma può provenire dall'orologio del sistema del chip. MCX Nx4x TSI ha due scelte di sorgente di clock della funzione (configurando TSICLKSEL[SEL]).
   • Come mostrato nella Figura 5, uno proveniente dall'orologio del sistema del chip può ridurre il consumo energetico operativo della TSI, un altro viene generato dall'oscillatore interno della TSI. Può ridurre il jitter dell'orologio operativo TSI.
   • L'orologio FRO_12 MHz o l'orologio clk_in è la sorgente dell'orologio della funzione TSI, può essere selezionato da TSICLKSEL[SEL] e diviso per TSICLKDIV[DIV].
7. Testare la funzionalità delle dita
   • MCX Nx4x TSI fornisce la funzione test finger in grado di simulare il tocco del dito senza un vero tocco del dito sulla scheda hardware configurando il relativo registro.
   • Questa funzione è utile durante il debug del codice e il test della scheda hardware.
   • La forza del dito di prova TSI può essere configurata da TSI0_MISC[TEST_FINGER], l'utente può modificare la forza del tocco attraverso di esso.
   • Sono disponibili 8 opzioni per la capacità del dito: 148pF, 296pF, 444pF, 592pF, 740pF, 888pF, 1036pF, 1184pF. La funzione di test del dito è abilitata configurando TSI0_MISC[TEST_FINGER_EN] su 1.
   • L'utente può utilizzare questa funzione per calcolare la capacità dell'hardware del touchpad, il debug dei parametri TSI ed eseguire i test di sicurezza/guasto del software (FMEA). Nel codice software, configurare prima la capacità del dito e poi abilitare la funzione di test del dito.

Exampcaso d'uso della nuova funzione MCX Nx4x TSI
MCX Nx4x TSI ha una funzionalità per il caso d'uso a basso consumo:

• Utilizza l'orologio del sistema del chip per risparmiare il consumo energetico dell'IP.
• Utilizzare la funzione di trigger automatico, la funzione di unione dei canali di prossimità, la funzione di tracciamento automatico della linea di base, la funzione di tracciamento automatico della soglia e la funzione di antirimbalzo per eseguire un semplice caso d'uso di riattivazione a basso consumo.

Supporto hardware e software MCX Nx4x TSI

• NXP dispone di quattro tipi di schede hardware per supportare la valutazione TSI MCX Nx4x.
• La scheda X-MCX-N9XX-TSI è la scheda di valutazione interna, contratto FAE/Marketing per richiederla.
• Le altre tre schede sono schede di rilascio ufficiali NXP e possono essere trovate su NXP web dove l'utente può scaricare l'SDK del software ufficialmente supportato e la libreria touch.

Scheda di valutazione TSI serie MCX Nx4x

• NXP fornisce schede di valutazione per aiutare gli utenti a valutare la funzione TSI. Di seguito sono riportate le informazioni dettagliate sulla scheda.

Scheda X-MCX-N9XX-TSI

• La scheda X-MCX-N9XX-TSI è un progetto di riferimento per il rilevamento del tocco che include più modelli di tocco basati sull'MCU MCX Nx4x ad alte prestazioni NXP che dispone di un modulo TSI e supporta fino a 25 canali tattili dimostrati sulla scheda.
• La scheda può essere utilizzata per valutare la funzione TSI per gli MCU delle serie MCX N9x e N5x. Questo prodotto ha superato la certificazione IEC61000-4-6 3V.

Semiconduttori NXP

MCX-N5XX-EVK

MCX-N5XX-EVK fornisce lo slider touch sulla scheda ed è compatibile con la scheda FRDM-TOUCH. NXP fornisce una libreria touch per realizzare le funzioni di tasti, slider e tocchi rotanti.

MCX-N9XX-EVK

MCX-N9XX-EVK fornisce lo slider touch sulla scheda ed è compatibile con la scheda FRDM-TOUCH. NXP fornisce una libreria touch per realizzare le funzioni di tasti, slider e tocchi rotanti.

FRDM-MCXN947
FRDM-MCXN947 fornisce un tasto one-touch sulla scheda ed è compatibile con la scheda FRDM-TOUCH. NXP fornisce una libreria touch per realizzare le funzioni di tasti, slider e tocchi rotanti.

Supporto della libreria touch NXP per MCX Nx4x TSI

• NXP offre gratuitamente una libreria software touch. Fornisce tutto il software necessario per rilevare i tocchi e per implementare controller più avanzati come slider o tastiere.
• Sono disponibili algoritmi di background TSI per tastiere touch e decoder analogici, calibrazione automatica della sensibilità, basso consumo, prossimità e tolleranza all'acqua.
• Il SW è distribuito sotto forma di codice sorgente in “struttura del codice del linguaggio C a oggetti”. Per la configurazione e la messa a punto della TSI viene fornito uno strumento di sintonizzazione touch basato su FreeMASTER.

Download della build SDK e della libreria touch

• L'utente può creare un SDK di schede hardware MCX da https://mcuxpresso.nxp.com/en/welcome, aggiungi la libreria touch all'SDK e scarica il pacchetto.
• Il processo è mostrato nella Figura 10, Figura 11 e Figura 12.

Libreria touch NXP

• Il codice di rilevamento del tocco nella cartella SDK scaricata …\boards\frdmmcxn947\demo_apps\touch_sensing è sviluppato utilizzando la libreria touch NXP.
• Il manuale di riferimento della libreria NXP Touch è reperibile nella cartella …/middleware/touch/freemaster/html/index.html e descrive la libreria software NXP Touch per l'implementazione di applicazioni di rilevamento del tocco su piattaforme MCU NXP. La libreria software NXP Touch fornisce algoritmi di rilevamento del tocco per rilevare il tocco, il movimento o i gesti delle dita.
• Lo strumento FreeMASTER per la configurazione e la messa a punto di TSI è incluso nella libreria touch NXP. Per ulteriori informazioni, consultare il Manuale di riferimento della libreria NXP Touch (documento NT20RM) o Guida allo sviluppo di NXP Touch (documento AN12709).
• Gli elementi costitutivi di base della libreria NXP Touch sono mostrati nella Figura 13:

Prestazioni della STI MCX Nx4x

Per MCX Nx4x TSI, i seguenti parametri sono stati testati sulla scheda X-MCX-N9XX-TSI. Ecco il riepilogo delle prestazioni.

Tabella 6. Riepilogo delle prestazioni

	Serie MCX Nx4x
1	Rapporto segnale/rumore	Fino a 200:1 per la modalità self-cap e mutual-cap
2	Spessore della sovrapposizione	Fino a 20 mm
3	Forza di azionamento dello scudo	Fino a 600pF a 1MHz, Fino a 200pF a 2MHz
4	Intervallo di capacità del sensore	5 pF – 200 pF

1. Prova SNR
   • L'SNR è calcolato in base ai dati grezzi del controvalore della STI.
   • Nel caso in cui non venga utilizzato alcun algoritmo per elaborare i messaggi sampvalori led, valori SNR di 200:1 possono essere raggiunti in modalità self-cap e mutualcap.
   • Come mostrato nella Figura 14, il test SNR è stato eseguito sulla scheda TSI su EVB.
2. Test di resistenza alla trazione dello scudo
   • La forte resistenza dello scudo di TSI può migliorare le prestazioni di impermeabilità del touchpad e può supportare un design del touchpad più ampio sulla scheda hardware.
   • Quando i 4 canali di schermatura TSI sono tutti abilitati, la capacità massima del driver dei canali di schermatura viene testata agli orologi di lavoro TSI da 1 MHz e 2 MHz in modalità self-cap.
   • Maggiore è l'orologio operativo TSI, minore è la forza di comando del canale schermato. Se il clock operativo della TSI è inferiore a 1 MHz, la potenza massima del drive della TSI è maggiore di 600 pF.
   • Per eseguire la progettazione dell'hardware, fare riferimento ai risultati dei test mostrati nella Tabella 7.
   • Tabella 7. Risultato del test di resistenza del driver dello schermo
     

     Canale schermato attivato	Orologio	Massima forza di azionamento dello scudo
     CH0, CH6, CH12, CH18	1 MHz	600 pF
     	2 MHz	200 pF
3. Test dello spessore del rivestimento
   • Per proteggere l'elettrodo tattile dalle interferenze dell'ambiente esterno, il materiale di rivestimento deve essere strettamente attaccato alla superficie dell'elettrodo tattile. Non deve esserci spazio d'aria tra l'elettrodo tattile e il rivestimento. Uno strato con costante dielettrica elevata o uno strato con spessore ridotto migliora la sensibilità dell'elettrodo tattile. Lo spessore massimo del materiale di rivestimento acrilico è stato testato sulla scheda X-MCX-N9XX-TSI come mostrato nella Figura 15 e nella Figura 16. L'azione tattile può essere rilevata sul rivestimento acrilico da 20 mm.
   • Ecco le condizioni da soddisfare:
     • SNR>5:1
     • Modalità auto-limitata
     • 4 canali schermati attivi
     • L'aumento della sensibilità
4. Test del range di capacità del sensore
   • La capacità intrinseca consigliata di un sensore tattile su una scheda hardware è compresa tra 5 pF e 50 pF.
   • L'area del sensore tattile, il materiale del PCB e la traccia di instradamento sulla scheda influiscono sulla dimensione della capacità intrinseca. Questi devono essere considerati durante la progettazione hardware della scheda.
   • Dopo il test sulla scheda X-MCX-N9XX-TSI, MCX Nx4x TSI è in grado di rilevare un'azione di tocco quando la capacità intrinseca raggiunge 200 pF, l'SNR è maggiore di 5:1. Pertanto, i requisiti per la progettazione della scheda touch sono più flessibili.

Conclusione

Questo documento introduce le funzioni di base della TSI sui chip MCX Nx4x. Per dettagli sul principio TSI MCX Nx4x, fare riferimento al capitolo TSI del Manuale di riferimento MCX Nx4x (documento MCXNx4xRM). Per suggerimenti sulla progettazione della scheda hardware e sul design del touchpad, fare riferimento alla Guida per l'utente KE17Z Dual TSI (documento KE17ZDTSIUG).

Riferimenti

I seguenti riferimenti sono disponibili su NXP websito:

1. Manuale di riferimento MCX Nx4x (documento MCXNx4xRM)
2. Guida per l'utente della KE17Z Dual TSI (documento KE17ZDTSIUG)
3. Guida allo sviluppo di NXP Touch (documento AN12709)
4. Manuale di riferimento della libreria NXP Touch (documento NT20RM)

Cronologia delle revisioni

Tabella 8. Cronologia delle revisioni

ID documento	Data di rilascio	Descrizione
UG10111 v.1	7 maggio 2024	Versione iniziale

Informazioni legali

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  • Brutta copia - Uno stato di bozza su un documento indica che il contenuto è ancora in fase internaview e previa approvazione formale, che può comportare modifiche o integrazioni. NXP Semiconductors non fornisce alcuna dichiarazione o garanzia in merito all'accuratezza o alla completezza delle informazioni incluse in una bozza di un documento e non si assume alcuna responsabilità per le conseguenze dell'uso di tali informazioni.
• Dichiarazioni di non responsabilità
  • Garanzia limitata e responsabilità — Le informazioni contenute in questo documento sono ritenute accurate e affidabili. Tuttavia, NXP Semiconductors non fornisce alcuna dichiarazione o garanzia, espressa o implicita, in merito all'accuratezza o alla completezza di tali informazioni e non avrà alcuna responsabilità per le conseguenze dell'uso di tali informazioni. NXP Semiconductors non si assume alcuna responsabilità per il contenuto di questo documento se fornito da una fonte di informazioni esterna a NXP Semiconductors. In nessun caso NXP Semiconductors sarà responsabile per eventuali danni indiretti, incidentali, punitivi, speciali o consequenziali (inclusi, a titolo esemplificativo, perdita di profitti, perdita di risparmi, interruzione dell'attività, costi relativi alla rimozione o sostituzione di qualsiasi prodotto o costi di rilavorazione) indipendentemente dal fatto che tali danni siano basati o meno su illecito civile (inclusa la negligenza), garanzia, violazione del contratto o qualsiasi altra teoria legale. Nonostante eventuali danni che il cliente potrebbe subire per qualsiasi motivo, la responsabilità complessiva e cumulativa di NXP Semiconductors nei confronti del cliente per i prodotti qui descritti sarà limitata dai Termini e condizioni della vendita commerciale di NXP Semiconductors.
  • Diritto di apportare modifiche — NXP Semiconductors si riserva il diritto di apportare modifiche alle informazioni pubblicate in questo documento, incluse, a titolo esemplificativo, specifiche e descrizioni dei prodotti, in qualsiasi momento e senza preavviso. Il presente documento annulla e sostituisce tutte le informazioni fornite prima della sua pubblicazione.
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  • Applicazioni — Le applicazioni qui descritte per uno qualsiasi di questi prodotti sono solo a scopo illustrativo. NXP Semiconductors non rilascia alcuna dichiarazione o garanzia che tali applicazioni saranno adatte all'uso specificato senza ulteriori test o modifiche. I clienti sono responsabili della progettazione e del funzionamento delle loro applicazioni e dei prodotti che utilizzano i prodotti NXP Semiconductors e NXP Semiconductors non si assume alcuna responsabilità per qualsiasi assistenza con le applicazioni o la progettazione dei prodotti dei clienti. È responsabilità esclusiva del cliente determinare se il prodotto NXP Semiconductors è adatto e adatto alle applicazioni e ai prodotti pianificati del cliente, nonché all'applicazione e all'uso pianificati da parte dei clienti terzi del cliente. I clienti devono fornire adeguate protezioni progettuali e operative per ridurre al minimo i rischi associati alle loro applicazioni e prodotti. NXP Semiconductors non accetta alcuna responsabilità relativa a qualsiasi inadempienza, danno, costo o problema basato su qualsiasi debolezza o inadempienza nelle applicazioni o nei prodotti del cliente, o nell'applicazione o nell'utilizzo da parte di clienti terzi del cliente. Il cliente è responsabile di eseguire tutti i test necessari per le applicazioni e i prodotti del cliente utilizzando i prodotti NXP Semiconductors per evitare un default delle applicazioni e dei prodotti o dell'applicazione o l'utilizzo da parte di clienti terzi del cliente. NXP non si assume alcuna responsabilità a questo riguardo.
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• Data di rilascio: 7 maggio 2024
• Identificatore del documento: UG10111
• Rev. 1-7 maggio 2024

Documenti / Risorse

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Riferimenti

• Manuale d'uso