Inhoud
verbergen
NXP MCX N-serie hoogwaardige microcontrollers
Productinformatie
- Specificaties:
- Model: MCX Nx4xTSI
- Aanraakgevoelige interface (TSI) voor capacitieve aanraaksensoren
- MCU: Dual Arm Cortex-M33-kernen werken tot 150 MHz
- Aanraakdetectiemethoden: Zelfcapaciteitsmodus en wederzijdse capaciteitsmodus
- Aantal aanraakkanalen: Maximaal 25 voor self-cap-modus, maximaal 136 voor mutual-cap-modus
Instructies voor productgebruik
- Invoering:
- De MCX Nx4x TSI is ontworpen om aanraakdetectiemogelijkheden te bieden op capacitieve aanraaksensoren met behulp van de TSI-module.
- MCX Nx4x TSI voorbijview:
- De TSI-module ondersteunt twee aanraakdetectiemethoden: eigen capaciteit en wederzijdse capaciteit.
- MCX Nx4x TSI-blokdiagram:
- De TSI-module heeft 25 aanraakkanalen, met 4 afschermkanalen om de aandrijfkracht te vergroten. Het ondersteunt self-cap- en mutual-cap-modi op dezelfde PCB.
- Zelfcapacitieve modus:
- Ontwikkelaars kunnen maximaal 25 self-cap-kanalen gebruiken om aanraakelektroden in self-cap-modus te ontwerpen.
- Wederzijds-capacitieve modus:
- De Mutual-cap-modus maakt maximaal 136 aanraakelektroden mogelijk, wat flexibiliteit biedt voor aanraaktoetsontwerpen zoals aanraaktoetsenborden en touchscreens.
- Gebruiksaanbevelingen:
- Zorg voor een goede aansluiting van de sensorelektroden op de TSI-ingangskanalen via I/O-pinnen.
- Gebruik schildkanalen voor verbeterde vloeistoftolerantie en rijvaardigheid.
- Houd rekening met ontwerpvereisten bij het kiezen tussen self-cap- en mutual-cap-modi.
Veelgestelde vragen
- Vraag: Hoeveel aanraakkanalen heeft de MCX Nx4x TSI-module?
- A: De TSI-module heeft 25 aanraakkanalen, met 4 afschermingskanalen voor verbeterde aandrijfkracht.
- Vraag: Welke ontwerpopties zijn beschikbaar voor aanraakelektroden in wederzijds-capacitieve modus?
- A: De Mutual-cap-modus ondersteunt maximaal 136 aanraakelektroden, wat flexibiliteit biedt voor verschillende aanraaktoetsontwerpen, zoals aanraaktoetsenborden en touchscreens.
Documentinformatie
| Informatie | Inhoud |
| Trefwoorden | MCX, MCX Nx4x, TSI, aanraken. |
| Abstract | De Touch Sensing Interface (TSI) van de MCX Nx4x-serie is het geüpgradede IP-adres met nieuwe functies om de basislijn/drempel-autotuning te implementeren. |
Invoering
- De MCX N-serie van de Industrial en IoT (IIoT) MCU is voorzien van dubbele Arm Cortex-M33-kernen die tot 150 MHz werken.
- De MCX N-serie bestaat uit krachtige, energiezuinige microcontrollers met intelligente randapparatuur en versnellers die multitaskingmogelijkheden en prestatie-efficiëntie bieden.
- De Touch Sensing Interface (TSI) van de MCX Nx4x-serie is het geüpgradede IP-adres met nieuwe functies om de basislijn/drempel-autotuning te implementeren.
MCX Nx4x TSI voorbijview
- TSI biedt aanraakdetectie op capacitieve aanraaksensoren. De externe capacitieve aanraaksensor wordt doorgaans op een printplaat gevormd en de sensorelektroden zijn via de I/O-pinnen in het apparaat verbonden met de TSI-ingangskanalen.
MCX Nx4x TSI-blokschema
- MCX Nx4x heeft één TSI-module en ondersteunt 2 soorten aanraakdetectiemethoden, de modus met eigen capaciteit (ook wel self-cap genoemd) en de modus met wederzijdse capaciteit (ook wel mutual-cap genoemd).
- Het blokschema van MCX Nx4x TSI I weergegeven in figuur 1:
- De TSI-module van MCX Nx4x beschikt over 25 touchkanalen. Vier van deze kanalen kunnen worden gebruikt als afschermingskanalen om de aandrijfsterkte van aanraakkanalen te verbeteren.
- De 4 schildkanalen worden gebruikt om de vloeistoftolerantie te vergroten en het rijvermogen te verbeteren. Dankzij het verbeterde rijvermogen kunnen gebruikers ook een groter touchpad op het hardwarebord ontwerpen.
- De TSI-module van MCX Nx4x heeft maximaal 25 aanraakkanalen voor self-cap-modus en 8 x 17 aanraakkanalen voor mutual-cap-modus. Beide genoemde methoden kunnen op één printplaat worden gecombineerd, maar het TSI-kanaal is flexibeler voor de Mutual-cap-modus.
- De TSI[0:7] zijn TSI Tx-pinnen en de TSI[8:25] zijn TSI Rx-pinnen in Mutual-cap-modus.
- In de zelfcapacitieve modus kunnen ontwikkelaars 25 zelf-capacitieve kanalen gebruiken om 25 aanraakelektroden te ontwerpen.
- In wederzijds-capacitieve modus breiden de ontwerpopties zich uit tot maximaal 136 (8 x 17) aanraakelektroden.
- Verschillende gebruiksscenario's, zoals een inductiekookplaat met meerdere branders met aanraakbediening, aanraaktoetsenborden en touchscreen, vereisen veel aanraaktoetsen. De MCX Nx4x TSI kan maximaal 136 aanraakelektroden ondersteunen wanneer kanalen met wederzijdse kap worden gebruikt.
- De MCX Nx4x TSI kan meer aanraakelektroden uitbreiden om aan de eisen van meerdere aanraakelektroden te voldoen.
- Er zijn enkele nieuwe functies toegevoegd om het IP-adres gemakkelijker te gebruiken in de energiezuinige modus. TSI heeft een geavanceerde EMC-robuustheid, waardoor het geschikt is voor gebruik in industriële toepassingen, huishoudelijke apparaten en consumentenelektronica.
MCX Nx4x-onderdelen ondersteunde TSI
Tabel 1 toont het aantal TSI-kanalen dat overeenkomt met verschillende delen van de MCX Nx4x-serie. Al deze onderdelen ondersteunen één TSI-module met 25 kanalen.
Tabel 1. MCX Nx4x-onderdelen die de TSI-module ondersteunen
| Onderdelen | Frequentie [Max] (MHz) | Flash (MB) | SRAM (kB) | TSI [Nummer, kanalen] | GPIO's | Pakkettype |
| 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 |
MCX Nx4x TSI-kanaaltoewijzing op verschillende pakketten
Tabel 2. TSI-kanaaltoewijzing voor MCX Nx4x VFBGA- en LQFP-pakketten
| 184BGA ALLE | 184BGA ALLEN pin naam | 100HLQFP N94X | 100HLQFP N94X-pinnaam | 100HLQFP N54X | 100HLQFP N54X-pinnaam | TSI-kanaal |
| 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 |
Tabel 2. TSI-kanaaltoewijzing voor MCX Nx4x VFBGA- en LQFP-pakketten…vervolg
| 184BGA ALLE |
184BGA ALLEN pin naam |
100HLQFP N94X | 100HLQFP N94X-pinnaam | 100HLQFP N54X | 100HLQFP N54X-pinnaam | TSI-kanaal |
| 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 |
Figuur 2 en Figuur 3 tonen de toewijzing van dubbele TSI-kanalen op de twee pakketten van MCX Nx4x. In de twee pakketten zijn de groen gemarkeerde pinnen de locatie van de TSI-kanaaldistributie. Om een redelijke pintoewijzing te maken voor het ontwerp van een hardwaretouchboard, raadpleegt u de pinlocatie.
MCX Nx4x TSI-functies
- In dit gedeelte worden de details van de MCX Nx4x TSI-functies gegeven.
TSI-vergelijking tussen MCX Nx4x TSI en Kinetis TSI
- MCX Nx4x van TSI en TSI op de NXP Kinetis E-serie TSI zijn ontworpen op verschillende technologieplatforms.
- Daarom zijn er, van de basiskenmerken van TSI tot de registers van TSI, verschillen tussen MCX Nx4x TSI en TSI van de Kinetis E-serie. Alleen de verschillen worden in dit document vermeld. Gebruik de referentiehandleiding om de TSI-registers te controleren.
- Dit hoofdstuk beschrijft de kenmerken van MCX Nx4x TSI door deze te vergelijken met de TSI van de Kinetis E-serie.
- Zoals weergegeven in Tabel 3 wordt MCX Nx4x TSI niet beïnvloed door de VDD-ruis. Het heeft meer functieklokkeuzes.
- Als de functieklok wordt geconfigureerd vanaf de chipsysteemklok, kan het TSI-stroomverbruik worden verlaagd.
- Hoewel de MCX Nx4x TSI slechts één TSI-module heeft, ondersteunt deze het ontwerpen van meer hardware-aanraaktoetsen op een hardwarebord bij gebruik van de mutual-cap-modus.
Tabel 3. Het verschil tussen MCX Nx4x TSI en Kinetis E TSI (KE17Z256)
| MCX Nx4x-serie | Kinetis E-serie | |
| Bedrijfsvolumetage | 1.71V – 3.6V | 2.7V – 5.5V |
| VDD-geluidsimpact | Nee | Ja |
| Functie klokbron | • TSI IP intern gegenereerd
• Chipsysteemklok |
TSI IP intern gegenereerd |
| Functie klokbereik | 30 KHz – 10 MHz | 37 KHz – 10 MHz |
| TSI-kanalen | Maximaal 25 kanalen (TSI0) | Maximaal 50 kanalen (TSI0, TSI1) |
| Kanalen afschermen | 4 afschermingskanalen: CH0, CH6, CH12, CH18 | 3 afschermingskanalen voor elke TSI: CH4, CH12, CH21 |
| Aanraakmodus | Self-cap-modus: TSI[0:24] | Self-cap-modus: TSI[0:24] |
| MCX Nx4x-serie | Kinetis E-serie | |
| Mutual-cap-modus: Tx[0:7], Rx[8:24] | Mutual-cap-modus: Tx[0:5], Rx[6:12] | |
| Raak elektroden aan | elektroden met zelfdop: maximaal 25 elektroden met wederzijdse kap: maximaal 136 (8×17) | elektroden met zelfdop: maximaal 50 (25+25) elektroden met onderling kapje: maximaal 72 (6×6 +6×6) |
| Producten | MCX N9x en MCX N5x | KE17Z256 |
De functies die zowel door MCX Nx4x TSI als Kinetis TSI worden ondersteund, worden weergegeven in Tabel 4.
Tabel 4. De functies worden ondersteund door zowel MCX Nx4x TSI als Kinetis TSI
| MCX Nx4x-serie | Kinetis E-serie | |
| Twee soorten detectiemodi | Self-cap-modus: Basis self-cap-modus Gevoeligheidsboostmodus Ruisonderdrukkingsmodus
Mutual-cap-modus: Basis mutual-cap-modus Gevoeligheidsboost ingeschakeld |
|
| Ondersteuning onderbreken | Einde van scanonderbreking Onderbreking buiten bereik | |
| Ondersteuning van bronbronnen activeren | 1. Softwaretrigger door het GENCS[SWTS]-bit te schrijven
2. Hardwaretrigger via INPUTMUX 3. Automatische trigger door AUTO_TRIG[TRIG_ EN] |
1. Softwaretrigger door het GENCS[SWTS]-bit te schrijven
2. Hardwaretrigger via INP UTMUX |
| Ondersteuning met laag vermogen | Deep Sleep: functioneert volledig wanneer GENCS[STPE] is ingesteld op 1 Power Down: Als het WAKE-domein actief is, kan TSI werken zoals in de “Deep Sleep”-modus. Deep Power Down, VBAT: niet beschikbaar | STOP-modus, VLPS-modus: volledig functionerend wanneer GENCS[STPE] is ingesteld op 1. |
| Wekken met laag vermogen | Elk TSI-kanaal kan de MCU uit de energiebesparende modus halen. | |
| DMA-ondersteuning | De gebeurtenis buiten bereik of het einde van de scan kan de DMA-overdracht activeren. | |
| Hardware-ruisfilter | SSC vermindert de frequentieruis en bevordert de signaal-ruisverhouding (PRBS-modus, op-neer-tellermodus). | |
MCX Nx4x TSI nieuwe functies
Er zijn enkele nieuwe functies toegevoegd aan MCX Nx4x TSI. De belangrijkste vindt u in onderstaande tabel. MCX Nx4x TSI biedt een rijker scala aan functies voor gebruikers. Net als de functies van Baseline auto trace, Threshold auto trace en Debounce kunnen deze functies enkele hardwareberekeningen uitvoeren. Het bespaart softwareontwikkelingsmiddelen.
Tabel 5. MCX Nx4x TSI nieuwe functies
| MCX Nx4x-serie | |
| 1 | Functie voor het samenvoegen van nabijheidskanalen |
| 2 | Basislijn autotrace-functie |
| 3 | Auto-trace-functie voor drempelwaarden |
| 4 | Debounce-functie |
| 5 | Automatische triggerfunctie |
| 6 | Klok van de chipsysteemklok |
| 7 | Vingerfunctie testen |
MCX Nx4x TSI-functiebeschrijving
Hier is de beschrijving van deze nieuw toegevoegde functies:
- De functie voor het samenvoegen van nabijheidskanalen
- De nabijheidsfunctie wordt gebruikt om meerdere TSI-kanalen samen te voegen voor scannen. Configureer TSI0_GENCS[S_PROX_EN] op 1 om de nabijheidsmodus in te schakelen. De waarde in TSI0_CONFIG[TSICH] is ongeldig en wordt niet gebruikt om een kanaal in de nabijheidsmodus te selecteren.
- Het 25-bit register TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] is geconfigureerd om meerdere kanalen te selecteren, het 25-bit bestuurt de selectie van 25 TSI-kanalen. Het kan maximaal 25 kanalen selecteren door de 25 bits te configureren naar 1 (1_1111_1111_1111_1111_1111_1111b). Wanneer een trigger optreedt, worden de meerdere kanalen geselecteerd door TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] samen gescand en genereren ze één set TSI-scanwaarden. De scanwaarde kan worden gelezen uit register TSI0_DATA[TSICNT]. De proximity merge-functie integreert theoretisch de capaciteit van de meerdere kanalen en begint vervolgens met scannen, wat alleen geldig is in de self-cap-modus. Hoe meer aanraakkanalen samengevoegd kunnen worden, hoe korter de scantijd, hoe kleiner de scanwaarde en hoe slechter de gevoeligheid. Daarom is bij aanrakingsdetectie meer aanraakcapaciteit nodig om de hogere gevoeligheid te verkrijgen. Deze functie is geschikt voor aanraakdetectie op grote oppervlakken en nabijheidsdetectie op grote oppervlakken.
- Basislijn autotrace-functie
- De TSI van MCX Nx4x biedt het register om de basislijn van TSI en de basislijntraceerfunctie in te stellen. Nadat de kalibratie van de TSI-kanaalsoftware is voltooid, vult u een geïnitialiseerde basislijnwaarde in het TSI0_BASELINE[BASELINE]-register in. De initiële basislijn van het aanraakkanaal in het TSI0_BASELINE[BASELINE] register wordt door de gebruiker in de software geschreven. De instelling van de basislijn is slechts voor één kanaal geldig. De basislijntracefunctie kan de basislijn in het TSI0_BASELINE[BASELINE]-register aanpassen om deze dicht bij de TSI-stroom te brengenample waarde. De functie voor het inschakelen van de basislijntracering wordt ingeschakeld door de bit TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_EN] en de automatische traceerverhouding wordt ingesteld in het register TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_DEBOUNCE]. De basislijnwaarde wordt automatisch verhoogd of verlaagd, de wijzigingswaarde voor elke stijging/daling is BASELINE * BASE_TRACE_DEBOUNCE. De basislijntracering is alleen ingeschakeld in de energiebesparende modus en de instelling is slechts voor één kanaal geldig. Wanneer het aanraakkanaal wordt gewijzigd, moeten de basislijngerelateerde registers opnieuw worden geconfigureerd.
- Auto-trace-functie voor drempelwaarden
- De drempel kan worden berekend door de interne IP-hardware als de drempeltracering is ingeschakeld door de bit TSI0_BASELINE[THRESHOLD_TRACE_EN] te configureren op 1. De berekende drempelwaarde wordt geladen in drempelregister TSI0_TSHD. Om de gewenste drempelwaarde te verkrijgen, selecteert u de drempelverhouding in TSI0_BASELINE[THRESHOLD_RATIO]. De drempel van het aanraakkanaal wordt berekend volgens de onderstaande formule in het interne IP-adres. Threshold_H: TSI0_TSHD[THRESH] = [BASELINE + BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] Threshold_L: TSI0_TSHD[THRESL] = [BASELINE – BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] BASELINE is de waarde in TSI0_BASELINE[BASELINE].
- Debounce-functie
- MCX Nx4x TSI biedt de hardware debounce-functie, de TSI_GENCS[DEBOUNCE] kan worden gebruikt om het aantal gebeurtenissen buiten bereik te configureren die een interrupt kunnen genereren. Alleen de onderbrekingsgebeurtenismodus buiten bereik ondersteunt de debounce-functie en de onderbrekingsgebeurtenis aan het einde van de scan ondersteunt deze niet.
- Automatische triggerfunctie.
- Er zijn drie triggerbronnen van TSI, waaronder de softwaretrigger door het TSI0_GENCS[SWTS]-bit te schrijven, de hardwaretrigger via INPUTMUX en de automatische trigger door TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN]. Figuur 4 toont de automatisch gegenereerde voortgang.
- De automatische triggerfunctie is een nieuwe functie in MCX Nx4x TSI. Deze functie wordt ingeschakeld door instelling
- TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN] naar 1. Zodra de automatische trigger is ingeschakeld, zijn de softwaretrigger- en hardwaretriggerconfiguratie in TSI0_GENCS[SWTS] ongeldig. De periode tussen elke trigger kan worden berekend met de onderstaande formule:
- Timerperiode tussen elke trigger = triggerklok/triggerklokdeler * triggerklokteller.
- Triggerklok: configureer TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_SEL] om de automatische triggerklokbron te selecteren.
- Triggerklokdeler: configureer TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_DIVIDER] om de triggerklokdeler te selecteren.
- Triggerklokteller: configureer TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_PERIOD_COUNTER] om de triggerkloktellerwaarde te configureren.
- Voor de klok van de automatische triggerklokbron is de ene de lp_osc 32k-klok, de andere de FRO_12Mhz-klok of de clk_in-klok kan worden geselecteerd door TSICLKSEL[SEL], en gedeeld door TSICLKDIV[DIV].
- Er zijn drie triggerbronnen van TSI, waaronder de softwaretrigger door het TSI0_GENCS[SWTS]-bit te schrijven, de hardwaretrigger via INPUTMUX en de automatische trigger door TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN]. Figuur 4 toont de automatisch gegenereerde voortgang.
- Klok van chipsysteemklok
- Normaal gesproken biedt de Kinetis E-serie TSI een interne referentieklok om de functionele TSI-klok te genereren.
- Voor de TSI van MCX Nx4x kan de bedrijfsklok niet alleen afkomstig zijn van het interne IP-adres, maar ook van de chipsysteemklok. MCX Nx4x TSI heeft twee functieklokbronkeuzes (door TSICLKSEL[SEL] te configureren).
- Zoals weergegeven in figuur 5 kan één van de chipsysteemklok het energieverbruik van de TSI verlagen, terwijl een andere wordt gegenereerd door de interne TSI-oscillator. Het kan de jitter van de TSI-werkklok verminderen.
- FRO_12 MHz klok of de clk_in klok is de klokbron van de TSI-functie, deze kan worden geselecteerd door TSICLKSEL[SEL] en gedeeld door TSICLKDIV[DIV].
- Vingerfunctie testen
- MCX Nx4x TSI biedt de testvingerfunctie die een vingeraanraking kan simuleren zonder een echte vingeraanraking op de hardwarekaart door het bijbehorende register te configureren.
- Deze functie is handig tijdens het debuggen van de code en het testen van de hardwarekaart.
- De sterkte van de TSI-testvinger kan worden geconfigureerd door TSI0_MISC[TEST_FINGER], de gebruiker kan hierdoor de aanraaksterkte wijzigen.
- Er zijn 8 opties voor de vingercapaciteit: 148pF, 296pF, 444pF, 592pF, 740pF, 888pF, 1036pF, 1184pF. De testvingerfunctie wordt ingeschakeld door TSI0_MISC[TEST_FINGER_EN] te configureren op 1.
- De gebruiker kan deze functie gebruiken om de capaciteit van het hardware-touchpad te berekenen, de TSI-parameter debuggen en de softwareveiligheids-/failuretests (FMEA) uit te voeren. Configureer in de softwarecode eerst de vingercapaciteit en schakel vervolgens de testvingerfunctie in.
Example use case van MCX Nx4x TSI nieuwe functie
MCX Nx4x TSI heeft een functie voor gebruik met laag energieverbruik:
- Gebruik de chipsysteemklok om het IP-stroomverbruik te besparen.
- Gebruik de automatische triggerfunctie, de functie voor het samenvoegen van nabijheidskanalen, de functie voor automatisch traceren van de basislijn, de functie voor automatisch traceren van drempels en de debounce-functie om eenvoudig wakker te worden met een laag vermogen.
MCX Nx4x TSI hardware- en software-ondersteuning
- NXP heeft vier soorten hardwareborden ter ondersteuning van de MCX Nx4x TSI-evaluatie.
- Het X-MCX-N9XX-TSI-bord is het interne evaluatiebord, contracteer FAE/Marketing om dit aan te vragen.
- De andere drie boards zijn officiële releaseboards van NXP en zijn te vinden op de NXP web waar de gebruiker de officieel ondersteunde software-SDK en touch-bibliotheek kan downloaden.
MCX Nx4x serie TSI evaluatiebord
- NXP biedt evaluatieborden om gebruikers te helpen de TSI-functie te evalueren. Hieronder vindt u gedetailleerde bordinformatie.
X-MCX-N9XX-TSI-bord
- Het X-MCX-N9XX-TSI-bord is een referentieontwerp met aanraakdetectie, inclusief meerdere aanraakpatronen, gebaseerd op de krachtige MCX Nx4x MCU van NXP, die één TSI-module heeft en maximaal 25 aanraakkanalen ondersteunt die op het bord worden gedemonstreerd.
- Het bord kan worden gebruikt om de TSI-functie voor de MCU uit de MCX N9x- en N5x-serie te evalueren. Dit product is geslaagd voor de IEC61000-4-6 3V-certificering.
NXP Halfgeleiders
MCX-N5XX-EVK
MCX-N5XX-EVK biedt de aanraakschuifregelaar op het bord en is compatibel met het FRDM-TOUCH-bord. NXP biedt een aanraakbibliotheek om de functies van toetsen, schuifregelaars en roterende aanrakingen te realiseren.
MCX-N9XX-EVK
MCX-N9XX-EVK biedt de aanraakschuifregelaar op het bord en is compatibel met het FRDM-TOUCH-bord. NXP biedt een aanraakbibliotheek om de functies van toetsen, schuifregelaars en roterende aanrakingen te realiseren.
FRDM-MCXN947
FRDM-MCXN947 biedt een one-touch-toets op het bord en is compatibel met het FRDM-TOUCH-bord. NXP biedt een aanraakbibliotheek om de functies van toetsen, schuifregelaars en roterende aanrakingen te realiseren.
NXP-aanraakbibliotheekondersteuning voor MCX Nx4x TSI
- NXP biedt gratis een touch-softwarebibliotheek aan. Het biedt alle software die nodig is om aanrakingen te detecteren en om meer geavanceerde controllers zoals schuifregelaars of toetsenborden te implementeren.
- TSI-achtergrondalgoritmen zijn beschikbaar voor aanraaktoetsenborden en analoge decoders, automatische gevoeligheidskalibratie, laag vermogen, nabijheid en watertolerantie.
- De SW wordt gedistribueerd in de vorm van broncode in de “object C-taalcodestructuur”. Voor TSI-configuratie en afstemming wordt een touch-tuner-tool op basis van FreeMASTER meegeleverd.
SDK-build en touch-bibliotheek downloaden
- De gebruiker kan een SDK van MCX-hardwarekaarten bouwen https://mcuxpresso.nxp.com/en/welcome, voeg de touch-bibliotheek toe aan de SDK en download het pakket.
- Het proces wordt getoond in Figuur 10, Figuur 11 en Figuur 12.
NXP-aanraakbibliotheek
- De aanraakdetectiecode in de gedownloade SDK-map …\boards\frdmmcxn947\demo_apps\touch_sensing is ontwikkeld met behulp van de NXP-aanraakbibliotheek.
- De NXP Touch Library Reference Manual kunt u vinden in de map …/middleware/touch/freemaster/html/index.html. Hierin wordt de NXP Touch-softwarebibliotheek beschreven voor het implementeren van aanraakgevoelige toepassingen op NXP MCU-platforms. De NXP Touch-softwarebibliotheek biedt aanraakgevoelige algoritmen om vingeraanrakingen, bewegingen of gebaren te detecteren.
- De FreeMASTER-tool voor TSI-configuratie en -afstemming is opgenomen in de NXP-aanraakbibliotheek. Raadpleeg voor meer informatie de naslaggids voor de NXP Touch Library (document NT20RM) of NXP Touch-ontwikkelhandleiding (document AN12709).
- De basisbouwstenen van de NXP Touch-bibliotheek worden weergegeven in Figuur 13:
MCX Nx4x TSI-prestaties
Voor MCX Nx4x TSI zijn de volgende parameters getest op het X-MCX-N9XX-TSI-bord. Hier is het prestatieoverzicht.
Tabel 6. Prestatiesamenvatting
| MCX Nx4x-serie | ||
| 1 | Signaal-ruisverhouding | Tot 200:1 voor self-cap-modus en mutual-cap-modus |
| 2 | Dikte van de overlay | Tot 20 mm |
| 3 | Schild aandrijfkracht | Tot 600pF bij 1MHz, tot 200pF bij 2MHz |
| 4 | Bereik sensorcapaciteit | 5pF – 200pF |
- SNR-test
- De SNR wordt berekend op basis van de ruwe gegevens van de TSI-tellerwaarde.
- In het geval dat er geen algoritme wordt gebruikt om de sampled-waarden kunnen SNR-waarden van 200:1 worden bereikt in de self-cap-modus en de mutualcap-modus.
- Zoals weergegeven in Figuur 14 is de SNR-test uitgevoerd op het TSI-bord op EVB.
- Sterktetest van schildaandrijving
- De sterke schildsterkte van TSI kan de waterdichte prestaties van het touchpad verbeteren en kan een groter touchpad-ontwerp op het hardwarebord ondersteunen.
- Wanneer de 4 TSI-schildkanalen allemaal zijn ingeschakeld, wordt de maximale drivercapaciteit van de schildkanalen getest op 1 MHz en 2 MHz TSI-werkklokken in self-cap-modus.
- Hoe hoger de bedrijfsklok van de TSI, hoe lager de aandrijfsterkte van het afgeschermde kanaal. Als de bedrijfsklok van de TSI lager is dan 1 MHz, is de maximale aandrijfsterkte van de TSI groter dan 600 pF.
- Voor het hardwareontwerp raadpleegt u de testresultaten in Tabel 7.
- Tabel 7. Resultaat van de sterktetest van de schildbestuurder
Afschermkanaal ingeschakeld Klok Maximale sterkte van schildaandrijving CH0, CH6, CH12, CH18 1 MHz 600 pF 2 MHz 200 pF
- Diktetest van de overlay
- Om de aanraakelektrode te beschermen tegen interferentie van de externe omgeving, moet het overlaymateriaal nauw aan het oppervlak van de aanraakelektrode worden bevestigd. Er mag geen luchtspleet zijn tussen de aanraakelektrode en de overlay. Een overlay met een hoge diëlektrische constante of een overlay met een kleine dikte verbetert de gevoeligheid van de aanraakelektrode. De maximale dikte van de overlay van het acryl-overlay-materiaal werd getest op de X-MCX-N9XX-TSI-plaat, zoals weergegeven in Figuur 15 en Figuur 16. De aanrakingsactie kan worden gedetecteerd op de 20 mm acryl-overlay.
- Dit zijn de voorwaarden waaraan moet worden voldaan:
- SNR>5:1
- Zelf-cap-modus
- 4 schildkanalen aan
- De gevoeligheidsboost
- Test van het bereik van de sensorcapaciteit
- De aanbevolen intrinsieke capaciteit van een aanraaksensor op een hardwarebord ligt in het bereik van 5 pF tot 50 pF.
- Het gebied van de aanraaksensor, het materiaal van de printplaat en het routeringsspoor op het bord beïnvloeden de grootte van de intrinsieke capaciteit. Hiermee moet rekening worden gehouden tijdens het hardwareontwerp van het bord.
- Na tests op het X-MCX-N9XX-TSI-bord kan MCX Nx4x TSI een aanraakactie detecteren wanneer de intrinsieke capaciteit zo hoog is als 200 pF, de SNR groter is dan 5:1. Daarom zijn de vereisten voor het ontwerp van een aanraakbord flexibeler.
Conclusie
Dit document introduceert de basisfuncties van TSI op MCX Nx4x-chips. Voor details over het MCX Nx4x TSI-principe wordt verwezen naar het TSI-hoofdstuk van de MCX Nx4x Reference Manual (document MCXNx4xRM). Voor suggesties over het ontwerp van de hardwarekaart en het touchpad raadpleegt u de KE17Z Dual TSI User Guide (document KE17ZDTSIUG).
Referenties
De volgende referenties zijn beschikbaar op de NXP webwebsite:
- MCX Nx4x-referentiehandleiding (document MCXNx4xRM)
- KE17Z Dual TSI Gebruikershandleiding (document KE17ZDTSIUG)
- NXP Touch-ontwikkelhandleiding (document AN12709)
- Naslaggids voor NXP Touch Library (document NT20RM)
Revisiegeschiedenis
Tabel 8. Revisiegeschiedenis
| Document-ID | Releasedatum | Beschrijving |
| UG10111 v.1 | 7 mei 2024 | Eerste versie |
Juridische informatie
- Definities
- Voorlopige versie - Een conceptstatus op een document geeft aan dat de inhoud nog intern wordt beoordeeldview en onder voorbehoud van formele goedkeuring, wat kan leiden tot wijzigingen of toevoegingen. NXP Semiconductors geeft geen verklaringen of garanties met betrekking tot de nauwkeurigheid of volledigheid van informatie die is opgenomen in een conceptversie van een document en is niet aansprakelijk voor de gevolgen van het gebruik van dergelijke informatie.
- Vrijwaring
- Beperkte garantie en aansprakelijkheid — Er wordt aangenomen dat de informatie in dit document accuraat en betrouwbaar is. NXP Semiconductors geeft echter geen enkele verklaring of garantie, expliciet of impliciet, met betrekking tot de juistheid of volledigheid van dergelijke informatie en is niet aansprakelijk voor de gevolgen van het gebruik van dergelijke informatie. NXP Semiconductors aanvaardt geen verantwoordelijkheid voor de inhoud van dit document als deze wordt verstrekt door een informatiebron buiten NXP Semiconductors. In geen geval zal NXP Semiconductors aansprakelijk zijn voor enige indirecte, incidentele, punitieve, speciale of vervolgschade (inclusief – maar niet beperkt tot – gederfde winst, gemiste besparingen, bedrijfsonderbreking, kosten gerelateerd aan de verwijdering of vervanging van producten of herbewerkingskosten) ongeacht of dergelijke schade al dan niet gebaseerd is op onrechtmatige daad (inclusief nalatigheid), garantie, contractbreuk of enige andere juridische theorie. Niettegenstaande eventuele schade die de klant om welke reden dan ook zou kunnen oplopen, wordt de totale en cumulatieve aansprakelijkheid van NXP Semiconductors jegens de klant voor de hierin beschreven producten beperkt door de Algemene voorwaarden van de commerciële verkoop van NXP Semiconductors.
- Recht om wijzigingen aan te brengen — NXP Semiconductors behoudt zich het recht voor om op elk moment en zonder voorafgaande kennisgeving wijzigingen aan te brengen in de informatie die in dit document is gepubliceerd, inclusief maar niet beperkt tot specificaties en productbeschrijvingen. Dit document vervangt en vervangt alle informatie die vóór de publicatie ervan werd verstrekt.
- Geschiktheid voor gebruik — De producten van NXP Semiconductors zijn niet ontworpen, geautoriseerd of gegarandeerd geschikt voor gebruik in levensondersteunende, levenskritische of veiligheidskritische systemen of apparatuur, noch in toepassingen waarbij redelijkerwijs kan worden verwacht dat een defect of slecht functioneren van een NXP Semiconductors-product zal leiden tot persoonlijk letsel, overlijden of ernstige schade aan eigendommen of het milieu. NXP Semiconductors en haar leveranciers aanvaarden geen aansprakelijkheid voor opname en/of gebruik van NXP Semiconductors-producten in dergelijke apparatuur of toepassingen en daarom is dergelijke opname en/of gebruik op eigen risico van de klant.
- Toepassingen — Toepassingen die hierin worden beschreven voor elk van deze producten zijn uitsluitend bedoeld ter illustratie. NXP Semiconductors geeft geen verklaring of garantie dat dergelijke toepassingen zonder verdere tests of aanpassingen geschikt zullen zijn voor het gespecificeerde gebruik. Klanten zijn verantwoordelijk voor het ontwerp en de werking van hun applicaties en producten die gebruik maken van NXP Semiconductors-producten, en NXP Semiconductors aanvaardt geen aansprakelijkheid voor enige hulp bij applicaties of klantproductontwerp. Het is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de klant om te bepalen of het product van NXP Semiconductors geschikt en geschikt is voor de toepassingen en geplande producten van de klant, evenals voor de geplande toepassing en gebruik van de externe klant(en) van de klant. Klanten moeten passende ontwerp- en operationele veiligheidsmaatregelen bieden om de risico's die verband houden met hun toepassingen en producten te minimaliseren. NXP Semiconductors aanvaardt geen enkele aansprakelijkheid met betrekking tot enig verzuim, schade, kosten of probleem dat is gebaseerd op enige zwakte of tekortkoming in de applicaties of producten van de klant, of de toepassing of het gebruik door de derde klant(en) van de klant. De klant is verantwoordelijk voor het uitvoeren van alle noodzakelijke tests voor de applicaties en producten van de klant met behulp van producten van NXP Semiconductors om een defect van de applicaties en de producten of van de applicatie of het gebruik door de externe klant(en) van de klant te voorkomen. NXP aanvaardt ter zake geen enkele aansprakelijkheid.
- Algemene voorwaarden voor commerciële verkoop — De producten van NXP Semiconductors worden verkocht onder de algemene voorwaarden voor commerciële verkoop, zoals gepubliceerd op: https://www.nxp.com/profile/terms tenzij anders overeengekomen in een geldige schriftelijke individuele overeenkomst. Indien een individuele overeenkomst wordt gesloten, zijn uitsluitend de voorwaarden van de betreffende overeenkomst van toepassing. NXP Semiconductors maakt hierbij uitdrukkelijk bezwaar tegen de toepassing van de algemene voorwaarden van de klant over de aankoop van producten van NXP Semiconductors door de klant.
- Exportcontrole - Dit document en de artikelen die hierin worden beschreven, kunnen onderworpen zijn aan exportcontrolevoorschriften. Voor export is mogelijk voorafgaande toestemming van de bevoegde autoriteiten vereist.
- Geschiktheid voor gebruik in niet voor de automobielsector gekwalificeerde producten — Tenzij in dit document uitdrukkelijk wordt vermeld dat dit specifieke NXP Semiconductors-product gekwalificeerd is voor de automobielsector, is het product niet geschikt voor gebruik in de automobielsector. Het is niet gekwalificeerd of getest door autotests of toepassingsvereisten. NXP Semiconductors aanvaardt geen aansprakelijkheid voor de opname en/of het gebruik van niet-automobielgekwalificeerde producten in auto-uitrusting of -toepassingen. Als de klant het product gebruikt voor design-in en gebruik in automobieltoepassingen volgens specificaties en normen in de automobielsector, zal de klant (a) het product gebruiken zonder de garantie van NXP Semiconductors op het product voor dergelijke automobieltoepassingen, gebruik en specificaties, en (b) wanneer De klant gebruikt het product voor automobieltoepassingen die verder gaan dan de specificaties van NXP Semiconductors. Dergelijk gebruik is uitsluitend op eigen risico van de klant, en (c) De klant vrijwaart NXP Semiconductors volledig voor alle aansprakelijkheid, schade of mislukte productclaims die voortkomen uit het ontwerp en het gebruik van het product door de klant voor automobieltoepassingen die verder gaan dan de standaardgarantie van NXP Semiconductors en de productspecificaties van NXP Semiconductors.
- Vertalingen — Een niet-Engelse (vertaalde) versie van een document, inclusief de juridische informatie in dat document, is alleen ter referentie. De Engelse versie prevaleert in geval van enige discrepantie tussen de vertaalde en Engelse versie.
- Veiligheid - De Klant begrijpt dat alle NXP-producten onderhevig kunnen zijn aan niet-geïdentificeerde kwetsbaarheden of gevestigde beveiligingsstandaarden of specificaties met bekende beperkingen kunnen ondersteunen. Klanten zijn verantwoordelijk voor het ontwerp en de werking van hun applicaties en producten gedurende hun levenscyclus om het effect van deze kwetsbaarheden op de applicaties en producten van de klant te verminderen. De verantwoordelijkheid van de klant strekt zich ook uit tot andere open en/of eigen technologieën die door NXP-producten worden ondersteund voor gebruik in de toepassingen van de klant. NXP aanvaardt geen aansprakelijkheid voor eventuele kwetsbaarheden. Klanten moeten regelmatig de beveiligingsupdates van NXP controleren en er op passende wijze gevolg aan geven. De Klant zal producten selecteren met beveiligingskenmerken die het beste voldoen aan de regels, voorschriften en normen van de beoogde toepassing en de uiteindelijke ontwerpbeslissingen nemen met betrekking tot zijn producten, en is als enige verantwoordelijk voor de naleving van alle wettelijke, regelgevende en veiligheidsgerelateerde vereisten met betrekking tot zijn producten , ongeacht eventuele informatie of ondersteuning die door NXP wordt geleverd. NXP beschikt over een Product Security Incident Response Team (PSIRT) (bereikbaar op PSIRT@nxp.com) dat het onderzoek, de rapportage en het vrijgeven van oplossingen van beveiligingsproblemen van NXP-producten beheert.
- NXP BV — NXP BV is geen werkmaatschappij en distribueert of verkoopt geen producten.
Handelsmerken
- Kennisgeving: Alle genoemde merken, productnamen, servicenamen en handelsmerken zijn het eigendom van hun respectievelijke eigenaren.
- NXP- woordmerk en logo zijn handelsmerken van 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, Veelzijdig — zijn handelsmerken en/of geregistreerde handelsmerken van Arm Limited (of haar dochterondernemingen of gelieerde ondernemingen) in de VS en/of elders. De gerelateerde technologie kan worden beschermd door een of meer patenten, auteursrechten, ontwerpen en handelsgeheimen. Alle rechten voorbehouden.
- kinetisch — is een handelsmerk van NXP BV
- MCX — is een handelsmerk van NXP BV
- Microsoft, Azure en ThreadX — zijn handelsmerken van de Microsoft-bedrijvengroep.
Houd er rekening mee dat belangrijke mededelingen over dit document en de hierin beschreven producten zijn opgenomen in de sectie 'Juridische informatie'.
- © 2024 NXP BV Alle rechten voorbehouden.
- Voor meer informatie, bezoek https://www.nxp.com.
- Datum van uitgave: 7 mei 2024
- Document-ID: UG10111
- Eerwaarde 1 - 7 mei 2024
Documenten / Bronnen
 |
NXP MCX N-serie hoogwaardige microcontrollers [pdf] Gebruikershandleiding MCX N-serie, MCX N-serie Hoogwaardige microcontrollers, Hoogwaardige microcontrollers, Microcontrollers |
