Wysokowydajne mikrokontrolery serii NXP MCX N

Informacje o produkcie

• Dane techniczne:
  • Model: MCX Nx4x TSI
  • Interfejs dotykowy (TSI) dla pojemnościowych czujników dotykowych
  • MCU: Rdzenie Dual Arm Cortex-M33 pracujące z częstotliwością do 150 MHz
  • Metody wykrywania dotyku: Tryb własnej pojemności i tryb wzajemnej pojemności
  • Liczba kanałów dotykowych: Do 25 w trybie self-cap, do 136 w trybie mutual-cap

Instrukcje użytkowania produktu

• Wstęp:
  • MCX Nx4x TSI został zaprojektowany w celu zapewnienia możliwości wykrywania dotyku w pojemnościowych czujnikach dotykowych przy użyciu modułu TSI.
• Koniec MCX Nx4x TSIview:
  • Moduł TSI obsługuje dwie metody wykrywania dotyku: pojemność własna i pojemność wzajemna.
• Schemat blokowy MCX Nx4x TSI:
  • Moduł TSI ma 25 kanałów dotykowych, w tym 4 kanały ekranowe zwiększające siłę napędu. Obsługuje tryby self-cap i mutual-cap na tej samej płytce PCB.
• Tryb pojemnościowy:
  • Konstruktorzy mogą wykorzystać do 25 kanałów typu self-cap do projektowania elektrod dotykowych w trybie self-cap.
• Tryb wzajemno-pojemnościowy:
  • Tryb wzajemnych nasadek umożliwia podłączenie do 136 elektrod dotykowych, zapewniając elastyczność w przypadku projektów z przyciskami dotykowymi, takich jak klawiatury dotykowe i ekrany dotykowe.
• Zalecenia dotyczące użytkowania:
  • Zapewnij prawidłowe połączenie elektrod czujnika z kanałami wejściowymi TSI poprzez piny I/O.
  • Wykorzystaj kanały osłonowe, aby zwiększyć tolerancję cieczy i zdolność prowadzenia.
  • Wybierając tryb self-cap i mutual-cap, należy wziąć pod uwagę wymagania projektowe.

Często zadawane pytania

• P: Ile kanałów dotykowych ma moduł MCX Nx4x TSI?
  • A: Moduł TSI ma 25 kanałów dotykowych, w tym 4 kanały ekranowe dla zwiększenia siły napędu.
• P: Jakie opcje konstrukcyjne są dostępne dla elektrod dotykowych w trybie wzajemnej pojemności?
  • A: Tryb wzajemnego nasadki obsługuje do 136 elektrod dotykowych, zapewniając elastyczność w przypadku różnych konstrukcji klawiszy dotykowych, takich jak klawiatury dotykowe i ekrany dotykowe.

Informacje o dokumencie

Informacja	Treść
Słowa kluczowe	MCX, MCX Nx4x, TSI, dotykowy.
Abstrakcyjny	Interfejs dotykowy (TSI) serii MCX Nx4x to ulepszony adres IP z nowymi funkcjami umożliwiającymi wdrożenie automatycznego dostrajania linii bazowej/progu.

Wstęp

• Seria MCX N mikrokontrolerów przemysłowych i IoT (IIoT) jest wyposażona w podwójne rdzenie Arm Cortex-M33 działające z częstotliwością do 150 MHz.
• Seria MCX N to wysokowydajne mikrokontrolery o niskim poborze mocy z inteligentnymi urządzeniami peryferyjnymi i akceleratorami, zapewniające możliwości wielozadaniowości i wydajność.
• Interfejs dotykowy (TSI) serii MCX Nx4x to ulepszony adres IP z nowymi funkcjami umożliwiającymi wdrożenie automatycznego dostrajania linii bazowej/progu.

Koniec TSI MCX Nx4xview

• TSI zapewnia wykrywanie dotyku na pojemnościowych czujnikach dotykowych. Zewnętrzny pojemnościowy czujnik dotykowy jest zwykle tworzony na płytce drukowanej, a elektrody czujnika są podłączone do kanałów wejściowych TSI poprzez styki we/wy urządzenia.

Schemat blokowy MCX Nx4x TSI

• MCX Nx4x ma jeden moduł TSI i obsługuje 2 rodzaje metod wykrywania dotyku, tryb własnej pojemności (zwany także self-cap) i tryb wzajemnej pojemności (zwany także mutual-cap).
• Schemat blokowy MCX Nx4x TSI I pokazany na rysunku 1:
• Moduł TSI MCX Nx4x posiada 25 kanałów dotykowych. 4 z tych kanałów można wykorzystać jako kanały ekranujące, aby zwiększyć siłę napędu kanałów dotykowych.
• 4 kanały osłony służą do zwiększenia tolerancji cieczy i poprawy właściwości jezdnych. Zwiększone możliwości sterowania umożliwiają także zaprojektowanie większego touchpada na płycie sprzętowej.
• Moduł TSI urządzenia MCX Nx4x ma do 25 kanałów dotykowych w trybie self-cap i 8 x 17 kanałów dotykowych w trybie mutual-cap. Obie wymienione metody można połączyć na jednej płytce PCB, ale kanał TSI jest bardziej elastyczny w przypadku trybu Mutual-cap.
• TSI[0:7] to piny TSI Tx, a TSI[8:25] to piny TSI Rx w trybie Mutual-cap.
• W trybie samopojemnościowym programiści mogą wykorzystać 25 kanałów samoprzylepnych do zaprojektowania 25 elektrod dotykowych.
• W trybie wzajemnej pojemności możliwości projektowania rozszerzają się do 136 (8 x 17) elektrod dotykowych.
• Kilka zastosowań, takich jak wielopalnikowa kuchenka indukcyjna ze sterowaniem dotykowym, klawiaturami dotykowymi i ekranem dotykowym, wymaga dużej liczby przycisków dotykowych. MCX Nx4x TSI może obsługiwać do 136 elektrod dotykowych, gdy używane są kanały z wzajemnymi nasadkami.
• MCX Nx4x TSI może rozszerzyć większą liczbę elektrod dotykowych, aby spełnić wymagania wielu elektrod dotykowych.
• Dodano kilka nowych funkcji, aby ułatwić korzystanie z protokołu IP w trybie niskiego poboru mocy. TSI charakteryzuje się zaawansowaną odpornością na zakłócenia elektromagnetyczne, dzięki czemu nadaje się do zastosowań przemysłowych, urządzeń gospodarstwa domowego i elektroniki użytkowej.

Części MCX Nx4x obsługiwane przez TSI
Tabela 1 pokazuje liczbę kanałów TSI odpowiadających różnym częściom serii MCX Nx4x. Wszystkie te części obsługują jeden moduł TSI, który ma 25 kanałów.

Tabela 1. Części MCX Nx4x obsługujące moduł TSI

Strony	Częstotliwość [Maks.] (MHz)	Błysk (MB)	Pamięć SRAM (kB)	TSI [Numer, kanały]	GPIO	Typ pakietu
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

Przypisanie kanałów MCX Nx4x TSI w różnych pakietach

Tabela 2. Przypisanie kanałów TSI dla pakietów MCX Nx4x VFBGA i LQFP

184BGA WSZYSTKO	WSZYSTKO 184BGA pin nazwa	100HLQFP N94X	100HLQFP Nazwa pinu N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Nazwa pinu N54X	kanał TSI
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

Tabela 2. Przypisywanie kanałów TSI dla pakietów MCX Nx4x VFBGA i LQFP…ciąg dalszy

184BGA WSZYSTKO	WSZYSTKO 184BGA pin nazwa	100HLQFP N94X	100HLQFP  Nazwa pinu N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Nazwa pinu N54X	kanał TSI
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

Rysunek 2 i rysunek 3 przedstawiają przypisanie podwójnych kanałów TSI w dwóch pakietach MCX Nx4x. W obu pakietach piny zaznaczone na zielono to miejsce rozmieszczenia kanałów TSI. Aby dokonać rozsądnego przypisania pinów dla projektu sprzętowej płytki dotykowej, zapoznaj się z lokalizacją pinów.

Funkcje MCX Nx4x TSI

• W tej sekcji znajdują się szczegółowe informacje na temat funkcji MCX Nx4x TSI.

Porównanie TSI pomiędzy MCX Nx4x TSI i Kinetis TSI

• MCX Nx4x TSI i TSI w TSI NXP Kinetis E serii zostały zaprojektowane na różnych platformach technologicznych.
• Dlatego od podstawowych cech TSI po rejestry TSI istnieją różnice pomiędzy MCX Nx4x TSI i TSI serii Kinetis E. W tym dokumencie wymieniono jedynie różnice. Aby sprawdzić rejestry TSI, skorzystaj z podręcznika referencyjnego.
• W tym rozdziale opisano cechy MCX Nx4x TSI poprzez porównanie go z TSI serii Kinetis E.
• Jak pokazano w tabeli 3, szum VDD nie ma wpływu na MCX Nx4x TSI. Ma więcej opcji zegara funkcyjnego.
• Jeśli zegar funkcyjny jest skonfigurowany z zegara systemowego chipa, pobór mocy TSI może zostać zmniejszony.
• Mimo że MCX Nx4x TSI ma tylko jeden moduł TSI, umożliwia projektowanie większej liczby sprzętowych klawiszy dotykowych na płycie sprzętowej w przypadku korzystania z trybu wzajemnego ograniczania.

Tabela 3. Różnica między MCX Nx4x TSI a Kinetis E TSI (KE17Z256)

	Seria MCX Nx4x	Seria Kinetis E
Objętość operacyjnatage	1.71 V – 3.6 V	2.7 V – 5.5 V
Wpływ hałasu VDD	NIE	Tak
Źródło zegara funkcji	• IP TSI wygenerowany wewnętrznie • Zegar systemowy chipa	Adres IP TSI wygenerowany wewnętrznie
Zakres zegara funkcji	30 kHz – 10 MHz	37 kHz – 10 MHz
kanały TSI	Do 25 kanałów (TSI0)	Do 50 kanałów (TSI0, TSI1)
Kanały osłonowe	4 kanały ekranu: CH0, CH6, CH12, CH18	3 kanały ekranowe dla każdego TSI: CH4, CH12, CH21
Tryb dotykowy	Tryb self-cap: TSI[0:24]	Tryb self-cap: TSI[0:24]

	Seria MCX Nx4x	Seria Kinetis E
	Tryb wzajemnego ograniczenia: Tx[0:7], Rx[8:24]	Tryb wzajemnego ograniczenia: Tx[0:5], Rx[6:12]
Elektrody dotykowe	elektrody samokapturowe: do 25 elektrod wzajemnych: do 136 (8×17)	elektrody samopokrywkowe: do 50 (25+25) elektrody wzajemne: do 72 (6×6 +6×6)
Produkty	MCX N9x i MCX N5x	KE17Z256

Funkcje obsługiwane zarówno przez MCX Nx4x TSI, jak i Kinetis TSI przedstawiono w tabeli 4.
Tabela 4. Funkcje obsługiwane zarówno przez MCX Nx4x TSI, jak i Kinetis TSI

	Seria MCX Nx4x	Seria Kinetis E
Dwa rodzaje trybu wykrywania	Tryb Self-cap: Podstawowy tryb Self-cap. Tryb zwiększania czułości. Tryb redukcji szumów Tryb wzajemnego ograniczenia: Podstawowy tryb wzajemnego ograniczenia Włączono zwiększenie czułości
Przerwanie wsparcia	Koniec przerwania skanowania Przerwanie poza zasięgiem
Obsługa źródła wyzwalania	1. Wyzwolenie programowe poprzez zapisanie bitu GENCS[SWTS]. 2. Wyzwalanie sprzętowe poprzez INPUTMUX 3. Automatyczne wyzwalanie przez AUTO_TRIG[TRIG_ EN]	1. Wyzwolenie programowe poprzez zapisanie bitu GENCS[SWTS]. 2. Wyzwalanie sprzętowe poprzez INP UTMUX
Wsparcie małej mocy	Głębokie uśpienie: w pełni działa, gdy GENCS [STPE] jest ustawione na 1. Wyłączenie zasilania: Jeśli domena WAKE jest aktywna, TSI może działać jak w trybie „Głębokiego uśpienia”. Głębokie wyłączenie, VBAT: niedostępne	Tryb STOP, tryb VLPS: w pełni funkcjonalny, gdy GENCS[STPE] jest ustawiony na 1.
Budzenie przy małej mocy	Każdy kanał TSI może wybudzić MCU z trybu niskiego poboru mocy.
Obsługa DMA	Zdarzenie poza zasięgiem lub zdarzenie końca skanowania może wyzwolić transfer DMA.
Sprzętowy filtr szumów	SSC redukuje szum częstotliwości i poprawia stosunek sygnału do szumu (tryb PRBS, tryb licznika góra-dół).

Nowe funkcje MCX Nx4x TSI
Do MCX Nx4x TSI dodano kilka nowych funkcji. Najważniejsze zestawiono w poniższej tabeli. MCX Nx4x TSI zapewnia użytkownikom bogatszy zakres funkcji. Podobnie jak funkcje automatycznego śledzenia linii bazowej, automatycznego śledzenia progu i odbicia, funkcje te umożliwiają realizację niektórych obliczeń sprzętowych. Oszczędza zasoby programistyczne.

Tabela 5. Nowe funkcje MCX Nx4x TSI

	Seria MCX Nx4x
1	Funkcja łączenia kanałów zbliżeniowych
2	Funkcja automatycznego śledzenia linii bazowej
3	Funkcja automatycznego śledzenia progu

4	Funkcja odbicia
5	Funkcja automatycznego wyzwalania
6	Zegar z zegara systemowego chipa
7	Sprawdź działanie palca

Opis funkcji MCX Nx4x TSI
Oto opis nowo dodanych funkcji:

1. Funkcja łączenia kanałów zbliżeniowych
   • Funkcja zbliżeniowa służy do łączenia wielu kanałów TSI w celu skanowania. Skonfiguruj TSI0_GENCS[S_PROX_EN] na 1, aby włączyć tryb zbliżeniowy, wartość w TSI0_CONFIG[TSICH] jest nieprawidłowa, nie jest używana do wyboru kanału w trybie zbliżeniowym.
   • 25-bitowy rejestr TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] jest skonfigurowany do wybierania wielu kanałów, 25-bitowy kontroluje wybór 25 kanałów TSI. Może wybrać do 25 kanałów, konfigurując 25 bitów na 1 (1_1111_1111_1111_1111_1111_1111b). Kiedy nastąpi wyzwolenie, wiele kanałów wybranych przez TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] jest skanowanych razem i generuje jeden zestaw wartości skanowania TSI. Wartość skanu można odczytać z rejestru TSI0_DATA[TSICNT]. Funkcja łączenia zbliżeniowego teoretycznie integruje pojemność wielu kanałów, a następnie rozpoczyna skanowanie, które działa tylko w trybie self-cap. Im więcej połączonych kanałów dotykowych, tym krótszy czas skanowania, tym mniejsza wartość skanowania i gorsza czułość. Dlatego też, gdy dotyk zostanie wykryty, potrzebna jest większa pojemność dotykowa, aby uzyskać wyższą czułość. Ta funkcja jest odpowiednia do wykrywania dotyku na dużym obszarze i wykrywania bliskości na dużym obszarze.
2. Funkcja automatycznego śledzenia linii bazowej
   • TSI MCX Nx4x udostępnia rejestr do ustawiania linii bazowej TSI i funkcji śledzenia linii bazowej. Po zakończeniu kalibracji oprogramowania kanału TSI należy wypełnić zainicjalizowaną wartość bazową w rejestrze TSI0_BASELINE[BASELINE]. Początkowa linia bazowa kanału dotykowego w rejestrze TSI0_BASELINE[BASELINE] jest zapisywana w programie przez użytkownika. Ustawienie linii bazowej obowiązuje tylko dla jednego kanału. Funkcja śledzenia linii bazowej może dostosować linię bazową w rejestrze TSI0_BASELINE[BASELINE] tak, aby była ona zbliżona do wartości bieżących TSIampwartość. Funkcja włączania śledzenia linii bazowej jest włączana przez bit TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_EN], a współczynnik automatycznego śledzenia jest ustawiany w rejestrze TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_DEBOUNCE]. Wartość bazowa jest automatycznie zwiększana lub zmniejszana, wartość zmiany przy każdym zwiększeniu/zmniejszeniu wynosi BASELINE * BASE_TRACE_DEBOUNCE. Funkcja śledzenia linii bazowej jest włączona tylko w trybie niskiego poboru mocy, a ustawienie dotyczy tylko jednego kanału. W przypadku zmiany kanału dotykowego należy ponownie skonfigurować rejestry związane z linią bazową.
3. Funkcja automatycznego śledzenia progu
   • Próg może zostać obliczony przez wewnętrzny sprzęt IP, jeśli śledzenie progu jest włączone poprzez skonfigurowanie bitu TSI0_BASELINE[THRESHOLD_TRACE_EN] na 1. Obliczona wartość progu jest ładowana do rejestru progów TSI0_TSHD. Aby uzyskać żądaną wartość progową, wybierz współczynnik progu w TSI0_BASELINE[THRESHOLD_RATIO]. Próg kanału dotykowego obliczany jest według poniższego wzoru w IP internal. Threshold_H: TSI0_TSHD[THRESH] = [BASELINE + BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] Threshold_L: TSI0_TSHD[THRESL] = [BASELINE – BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] BASELINE to wartość w TSI0_BASELINE[BASELINE].
4. Funkcja odbicia
   • MCX Nx4x TSI zapewnia funkcję sprzętowego odbicia, TSI_GENCS[DEBOUNCE] może zostać użyte do skonfigurowania liczby zdarzeń poza zakresem, które mogą wygenerować przerwanie. Tylko tryb zdarzenia przerwania poza zasięgiem obsługuje funkcję odbicia, a zdarzenie przerwania na końcu skanowania jej nie obsługuje.
5. Funkcja automatycznego wyzwalania.
   • Istnieją trzy źródła wyzwalania TSI, w tym wyzwalanie programowe poprzez zapis bitu TSI0_GENCS[SWTS], wyzwalanie sprzętowe poprzez INPUTMUX i wyzwalanie automatyczne przez TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN]. Rysunek 4 przedstawia postęp generowany automatycznie przez wyzwalacz.
   • Funkcja automatycznego wyzwalania to nowa funkcja w MCX Nx4x TSI. Ta funkcja jest włączana poprzez ustawienie
   • TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN] do 1. Po włączeniu wyzwalacza automatycznego konfiguracja wyzwalacza programowego i wyzwalacza sprzętowego w TSI0_GENCS[SWTS] jest nieprawidłowa. Okres pomiędzy każdym wyzwalaczem można obliczyć za pomocą poniższego wzoru:
   • Okres czasu pomiędzy każdym wyzwalaniem = zegar wyzwalania/dzielnik zegara wyzwalania * licznik zegara wyzwalania.
   • Zegar wyzwalający: skonfiguruj TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_SEL], aby wybrać źródło zegara automatycznego wyzwalania.
   • Dzielnik zegara wyzwalającego: skonfiguruj TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_DIVIDER], aby wybrać dzielnik zegara wyzwalającego.
   • Licznik zegara wyzwalającego: skonfiguruj TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_PERIOD_COUNTER], aby skonfigurować wartość licznika zegara wyzwalającego.
   • W przypadku zegara źródła zegara wyzwalania automatycznego jednym jest zegar lp_osc 32k, drugim jest zegar FRO_12Mhz lub zegar clk_in można wybrać za pomocą TSICLKSEL[SEL] i podzielić przez TSICLKDIV[DIV].
6. Zegar z zegara systemowego chipa
   • Zwykle TSI serii Kinetis E zapewnia wewnętrzny zegar odniesienia do generowania zegara funkcjonalnego TSI.
   • W przypadku TSI MCX Nx4x zegar operacyjny nie może pochodzić tylko z wewnętrznego protokołu IP, ale może pochodzić z zegara systemowego chipa. MCX Nx4x TSI ma dwa źródła zegara funkcyjnego do wyboru (poprzez konfigurację TSICLKSEL[SEL]).
   • Jak pokazano na rysunku 5, jeden z zegara systemowego chipa może zmniejszyć zużycie energii operacyjnej TSI, drugi jest generowany z wewnętrznego oscylatora TSI. Może zmniejszyć jitter zegara operacyjnego TSI.
   • Zegar FRO_12 MHz lub zegar clk_in jest źródłem zegara funkcji TSI, można go wybrać za pomocą TSICLKSEL[SEL] i podzielić przez TSICLKDIV[DIV].
7. Sprawdź działanie palca
   • MCX Nx4x TSI zapewnia funkcję palca testowego, która może symulować dotyk palca bez prawdziwego dotykania palcem na płycie sprzętowej poprzez konfigurację odpowiedniego rejestru.
   • Ta funkcja jest przydatna podczas debugowania kodu i testu płyty sprzętowej.
   • Siłę palca testowego TSI można skonfigurować za pomocą TSI0_MISC[TEST_FINGER], użytkownik może za jego pośrednictwem zmienić siłę dotyku.
   • Dostępnych jest 8 opcji pojemności palca: 148pF, 296pF, 444pF, 592pF, 740pF, 888pF, 1036pF, 1184pF. Funkcję palca testowego można włączyć, konfigurując TSI0_MISC[TEST_FINGER_EN] na 1.
   • Użytkownik może użyć tej funkcji do obliczenia pojemności sprzętowego touchpada, debugowania parametrów TSI i przeprowadzenia testów bezpieczeństwa/awarii oprogramowania (FMEA). W kodzie oprogramowania skonfiguruj najpierw pojemność palca, a następnie włącz funkcję palca testowego.

ExampPrzypadek użycia nowej funkcji MCX Nx4x TSI
MCX Nx4x TSI posiada funkcję przydatną w przypadku użycia małej mocy:

• Użyj zegara systemowego chipa, aby zaoszczędzić zużycie energii IP.
• Skorzystaj z funkcji automatycznego wyzwalania, funkcji łączenia kanałów zbliżeniowych, funkcji automatycznego śledzenia linii bazowej, funkcji automatycznego śledzenia progu i funkcji usuwania odbicia, aby wykonać proste wybudzenie przy niskim poborze mocy.

Wsparcie sprzętu i oprogramowania MCX Nx4x TSI

• NXP oferuje cztery rodzaje kart sprzętowych do obsługi oceny TSI MCX Nx4x.
• Płyta X-MCX-N9XX-TSI jest wewnętrzną płytką ewaluacyjną. Na żądanie należy skontaktować się z FAE/Marketing.
• Pozostałe trzy tablice to oficjalne tablice wydań NXP, które można znaleźć na stronie NXP web gdzie użytkownik może pobrać oficjalnie obsługiwane oprogramowanie SDK i bibliotekę dotykową.

Płytka ewaluacyjna TSI serii MCX Nx4x

• NXP udostępnia płytki ewaluacyjne pomagające użytkownikom w ocenie funkcji TSI. Poniżej znajdują się szczegółowe informacje o zarządzie.

Płyta X-MCX-N9XX-TSI

• Płytka X-MCX-N9XX-TSI to referencyjna konstrukcja z czujnikiem dotyku, obejmująca wiele wzorców dotyku oparta na wysokowydajnym MCU NXP MCX Nx4x, który ma jeden moduł TSI i obsługuje do 25 kanałów dotykowych przedstawionych na płycie.
• Płytkę można wykorzystać do oceny funkcji TSI dla MCU serii MCX N9x i N5x. Ten produkt przeszedł certyfikację IEC61000-4-6 3V.

Półprzewodniki NXP

MCX-N5XX-EVK

MCX-N5XX-EVK zapewnia suwak dotykowy na płycie i jest kompatybilny z płytą FRDM-TOUCH. NXP udostępnia bibliotekę dotykową umożliwiającą realizację funkcji klawiszy, suwaków i dotknięć obrotowych.

MCX-N9XX-EVK

MCX-N9XX-EVK zapewnia suwak dotykowy na płycie i jest kompatybilny z płytą FRDM-TOUCH. NXP udostępnia bibliotekę dotykową umożliwiającą realizację funkcji klawiszy, suwaków i dotknięć obrotowych.

FRDM-MCXN947
FRDM-MCXN947 zapewnia klawisz jednodotykowy na płycie i jest kompatybilny z płytą FRDM-TOUCH. NXP udostępnia bibliotekę dotykową umożliwiającą realizację funkcji klawiszy, suwaków i dotknięć obrotowych.

Obsługa biblioteki dotykowej NXP dla MCX Nx4x TSI

• NXP oferuje bezpłatną bibliotekę oprogramowania dotykowego. Zapewnia całe oprogramowanie wymagane do wykrywania dotknięć i wdrażania bardziej zaawansowanych kontrolerów, takich jak suwaki lub klawiatury.
• Algorytmy tła TSI są dostępne dla klawiatur dotykowych i dekoderów analogowych, automatycznej kalibracji czułości, niskiego poboru mocy, bliskości i tolerancji na wodę.
• Oprogramowanie jest rozpowszechniane w postaci kodu źródłowego w „obiektowej strukturze kodu języka C”. Do konfiguracji i dostrajania TSI dostępne jest narzędzie tunera dotykowego oparte na FreeMASTER.

Pobieranie biblioteki SDK Build and Touch

• Użytkownik może zbudować SDK płyt sprzętowych MCX https://mcuxpresso.nxp.com/en/welcome, dodaj bibliotekę touch do zestawu SDK i pobierz pakiet.
• Proces pokazano na rysunkach 10, 11 i 12.

Biblioteka dotykowa NXP

• Kod wykrywania dotyku w pobranym folderze SDK …\boards\frdmmcxn947\demo_apps\touch_ sensing został opracowany przy użyciu biblioteki dotykowej NXP.
• Podręcznik referencyjny biblioteki NXP Touch można znaleźć w folderze …/middleware/touch/freemaster/html/index.html. Opisuje on bibliotekę oprogramowania NXP Touch do wdrażania aplikacji wykrywających dotyk na platformach NXP MCU. Biblioteka oprogramowania NXP Touch zawiera algorytmy wykrywania dotyku, które wykrywają dotyk, ruch lub gesty palców.
• Narzędzie FreeMASTER do konfiguracji i strojenia TSI jest zawarte w bibliotece dotykowej NXP. Więcej informacji można znaleźć w podręczniku referencyjnym biblioteki NXP Touch (dokument NT20RM) lub Przewodnik programowania NXP Touch (dokument AN12709).
• Podstawowe elementy składowe biblioteki NXP Touch przedstawiono na rysunku 13:

Wydajność MCX Nx4x TSI

W przypadku MCX Nx4x TSI na płycie X-MCX-N9XX-TSI przetestowano następujące parametry. Oto podsumowanie występu.

Tabela 6. Podsumowanie wydajności

	Seria MCX Nx4x
1	SNR	Do 200:1 w trybie self-cap i trybie mutual-cap
2	Grubość nakładki	Do 20 mm
3	Siła napędu tarczy	Do 600 pF przy 1 MHz, do 200 pF przy 2 MHz
4	Zakres pojemności czujnika	5pF – 200pF

1. Test SNR
   • SNR jest obliczany na podstawie surowych danych wartości licznika TSI.
   • W przypadku, gdy do przetwarzania s nie jest używany żaden algorytmampwartości led, wartości SNR 200:1 można osiągnąć w trybie self-cap i trybie mutualcap.
   • Jak pokazano na rysunku 14, test SNR został wykonany na płycie TSI na EVB.
2. Test wytrzymałości napędu tarczy
   • Duża wytrzymałość ekranu TSI może poprawić wodoodporność touchpada i może obsługiwać większą konstrukcję touchpada na płycie sprzętowej.
   • Gdy wszystkie 4 kanały tarczy TSI są włączone, maksymalna wydajność sterowników kanałów tarczy jest testowana przy zegarach roboczych TSI 1 MHz i 2 MHz w trybie self-cap.
   • Im wyższy zegar operacyjny TSI, tym niższa siła napędu kanału ekranowanego. Jeśli zegar operacyjny TSI jest niższy niż 1 MHz, maksymalna siła napędu TSI jest większa niż 600 pF.
   • Aby zaprojektować sprzęt, należy zapoznać się z wynikami testów przedstawionymi w Tabeli 7.
   • Tabela 7. Wynik testu wytrzymałości sterownika tarczy
     

     Kanał tarczy włączony	Zegar	Maksymalna siła napędu tarczy
     CH0, CH6, CH12, CH18	1MHz	600 pF
     	2MHz	200 pF
3. Badanie grubości nakładki
   • Aby chronić elektrodę dotykową przed zakłóceniami środowiska zewnętrznego, materiał nakładki musi być ściśle przylegający do powierzchni elektrody dotykowej. Pomiędzy elektrodą dotykową a nakładką nie powinna być szczelina powietrzna. Nakładka o wysokiej stałej dielektrycznej lub nakładka o małej grubości poprawia czułość elektrody dotykowej. Maksymalna grubość nakładki akrylowego materiału została przetestowana na płycie X-MCX-N9XX-TSI, jak pokazano na rysunkach 15 i 16. Działanie dotykowe można wykryć na nakładzie akrylowym o grubości 20 mm.
   • Oto warunki, które należy spełnić:
     • SNR>5:1
     • Tryb self-cap
     • Włączone 4 kanały ekranowe
     • Zwiększenie czułości
4. Test zakresu pojemności czujnika
   • Zalecana pojemność wewnętrzna czujnika dotykowego na płycie sprzętowej mieści się w zakresie od 5 pF do 50 pF.
   • Powierzchnia czujnika dotykowego, materiał płytki PCB i ścieżka routingu na płytce wpływają na wielkość pojemności wewnętrznej. Należy je uwzględnić podczas projektowania sprzętu płytki.
   • Po przetestowaniu na płycie X-MCX-N9XX-TSI, MCX Nx4x TSI może wykryć działanie dotykowe, gdy pojemność wewnętrzna wynosi aż 200 pF, a współczynnik SNR jest większy niż 5:1. Dlatego wymagania dotyczące projektowania płytek dotykowych są bardziej elastyczne.

Wniosek

W tym dokumencie przedstawiono podstawowe funkcje TSI na chipach MCX Nx4x. Szczegółowe informacje na temat zasady TSI MCX Nx4x można znaleźć w rozdziale TSI w Podręczniku referencyjnym MCX Nx4x (dokument MCXNx4xRM). Sugestie dotyczące projektu płyty sprzętowej i projektu touchpada można znaleźć w Podręczniku użytkownika KE17Z Dual TSI (dokument KE17ZDTSIUG).

Odniesienia

Poniższe odniesienia są dostępne w NXP webstrona:

1. Podręcznik referencyjny MCX Nx4x (dokument MCXNx4xRM)
2. Podręcznik użytkownika KE17Z Dual TSI (dokument KE17ZDTSIUG)
3. Przewodnik rozwoju NXP Touch (dokument AN12709)
4. Podręcznik referencyjny biblioteki NXP Touch (dokument NT20RM)

Historia rewizji

Tabela 8. Historia rewizji

Identyfikator dokumentu	Data wydania	Opis
UG10111 wersja 1	7 maja 2024	Wersja początkowa

Informacje prawne

• Definicje
  • Projekt - Status wersji roboczej dokumentu wskazuje, że treść jest nadal pod kontrolą wewnętrznąview i podlega formalnemu zatwierdzeniu, co może skutkować modyfikacjami lub uzupełnieniami. Firma NXP Semiconductors nie składa żadnych oświadczeń ani gwarancji co do dokładności lub kompletności informacji zawartych w wstępnej wersji dokumentu i nie ponosi odpowiedzialności za konsekwencje wykorzystania takich informacji.
• Zastrzeżenia
  • Ograniczona gwarancja i odpowiedzialność — Informacje zawarte w tym dokumencie uważa się za dokładne i wiarygodne. Jednakże firma NXP Semiconductors nie składa żadnych oświadczeń ani gwarancji, wyraźnych ani dorozumianych, co do dokładności lub kompletności takich informacji i nie ponosi żadnej odpowiedzialności za konsekwencje wykorzystania takich informacji. NXP Semiconductors nie ponosi odpowiedzialności za treść tego dokumentu, jeżeli została dostarczona przez źródło informacji spoza NXP Semiconductors. W żadnym wypadku firma NXP Semiconductors nie będzie ponosić odpowiedzialności za jakiekolwiek szkody pośrednie, przypadkowe, karne, szczególne lub wtórne (w tym – bez ograniczeń – utracone zyski, utracone oszczędności, przerwę w działalności, koszty związane z usunięciem lub wymianą jakichkolwiek produktów lub opłatami za przeróbki) niezależnie od tego, czy takie szkody wynikają z czynu niedozwolonego (w tym zaniedbania), gwarancji, naruszenia umowy lub jakiejkolwiek innej teorii prawnej. Niezależnie od jakichkolwiek szkód, jakie klient może ponieść z jakiegokolwiek powodu, łączna i skumulowana odpowiedzialność NXP Semiconductors wobec klienta za produkty opisane w niniejszym dokumencie będzie ograniczona Warunkami komercyjnej sprzedaży NXP Semiconductors.
  • Prawo do wprowadzania zmian — NXP Semiconductors zastrzega sobie prawo do wprowadzania zmian w informacjach opublikowanych w tym dokumencie, w tym między innymi w specyfikacjach i opisach produktów, w dowolnym czasie i bez powiadomienia. Niniejszy dokument zastępuje i zastępuje wszelkie informacje dostarczone przed publikacją.
  • Przydatność do użytku — Produkty NXP Semiconductors nie są projektowane, autoryzowane ani nie gwarantuje się, że nadają się do stosowania w systemach lub sprzęcie podtrzymującym życie, systemach lub urządzeniach o krytycznym znaczeniu dla życia lub bezpieczeństwa, ani w zastosowaniach, w których można zasadnie oczekiwać, że awaria lub nieprawidłowe działanie produktu NXP Semiconductors spowoduje obrażenia ciała, śmierć lub poważne szkody w mieniu lub środowisku. NXP Semiconductors i jej dostawcy nie ponoszą żadnej odpowiedzialności za włączenie i/lub wykorzystanie produktów NXP Semiconductors w takim sprzęcie lub zastosowaniach, dlatego też takie włączenie i/lub użycie odbywa się na własne ryzyko klienta.
  • Aplikacje - Zastosowania opisane w niniejszym dokumencie dla któregokolwiek z tych produktów służą wyłącznie celom ilustracyjnym. NXP Semiconductors nie składa żadnych oświadczeń ani nie gwarantuje, że takie aplikacje będą odpowiednie do określonego zastosowania bez dalszych testów lub modyfikacji. Klienci są odpowiedzialni za projektowanie i działanie swoich aplikacji i produktów wykorzystujących produkty NXP Semiconductors, a NXP Semiconductors nie ponosi żadnej odpowiedzialności za jakąkolwiek pomoc związaną z aplikacjami lub projektowaniem produktów klienta. Klient ponosi wyłączną odpowiedzialność za określenie, czy produkt NXP Semiconductors jest odpowiedni i odpowiedni do zastosowań klienta i planowanych produktów, a także do planowanego zastosowania i użytkowania przez klientów zewnętrznych klienta. Klienci powinni zapewnić odpowiednie zabezpieczenia projektowe i operacyjne, aby zminimalizować ryzyko związane z ich zastosowaniami i produktami. NXP Semiconductors nie ponosi żadnej odpowiedzialności związanej z jakimkolwiek uchybieniem, szkodami, kosztami lub problemami wynikającymi z jakichkolwiek słabości lub uchybień w aplikacjach lub produktach klienta bądź aplikacji lub użytkowaniu przez zewnętrznych klientów klienta. Klient jest odpowiedzialny za wykonanie wszystkich niezbędnych testów swoich aplikacji i produktów przy użyciu produktów NXP Semiconductors, aby uniknąć nieprawidłowego działania aplikacji i produktów, aplikacji lub użytkowania przez zewnętrznych klientów klienta. NXP nie ponosi żadnej odpowiedzialności w tym zakresie.
  • Warunki sprzedaży komercyjnej — Produkty NXP Semiconductors są sprzedawane zgodnie z ogólnymi warunkami sprzedaży komercyjnej, opublikowanymi pod adresem https://www.nxp.com/profile/terms chyba że w ważnej pisemnej umowie indywidualnej ustalono inaczej. W przypadku zawarcia umowy indywidualnej obowiązują wyłącznie warunki danej umowy. NXP Semiconductors niniejszym wyraźnie sprzeciwia się stosowaniu ogólnych warunków klienta dotyczących zakupu produktów NXP Semiconductors przez klienta.
  • Kontrola eksportu — Ten dokument, jak również elementy w nim opisane, mogą podlegać przepisom dotyczącym kontroli eksportu. Wywóz może wymagać uprzedniego zezwolenia właściwych organów.
  • Przydatność do stosowania w zakwalifikowanych produktach niezwiązanych z branżą motoryzacyjną — O ile w tym dokumencie wyraźnie nie stwierdzono, że ten konkretny produkt NXP Semiconductors jest zakwalifikowany do zastosowań motoryzacyjnych, produkt ten nie nadaje się do użytku w motoryzacji. Nie jest on kwalifikowany ani testowany w ramach testów motoryzacyjnych ani wymagań aplikacji. NXP Semiconductors nie ponosi żadnej odpowiedzialności za włączenie i/lub wykorzystanie zakwalifikowanych produktów innych niż motoryzacyjne w sprzęcie lub zastosowaniach motoryzacyjnych. Jeśli klient używa produktu do projektowania i stosowania w zastosowaniach motoryzacyjnych zgodnie ze specyfikacjami i standardami motoryzacyjnymi, klient (a) będzie używać produktu bez gwarancji NXP Semiconductors na produkt do takich zastosowań, zastosowań i specyfikacji motoryzacyjnych oraz (b) kiedykolwiek klient używa produktu do zastosowań motoryzacyjnych wykraczających poza specyfikacje NXP Semiconductors, takie użycie będzie miało miejsce wyłącznie na własne ryzyko klienta oraz (c) klient w pełni zabezpieczy firmę NXP Semiconductors z wszelkiej odpowiedzialności, szkód lub roszczeń dotyczących wadliwego produktu wynikających z projektu klienta i użycia produktu do celów zastosowań motoryzacyjnych wykraczających poza standardową gwarancję NXP Semiconductors i specyfikacje produktów NXP Semiconductors.
  • Tłumaczenia — Nieanglojęzyczna (przetłumaczona) wersja dokumentu, w tym zawarte w nim informacje prawne, służy wyłącznie jako odniesienie. Wersja angielska ma pierwszeństwo w przypadku jakichkolwiek rozbieżności między wersją przetłumaczoną a wersją angielską.
  • Bezpieczeństwo - Klient rozumie, że wszystkie produkty NXP mogą zawierać niezidentyfikowane luki w zabezpieczeniach lub mogą obsługiwać ustalone standardy lub specyfikacje bezpieczeństwa ze znanymi ograniczeniami. Klienci są odpowiedzialni za projektowanie i działanie swoich aplikacji i produktów przez cały cykl ich życia, aby ograniczyć wpływ tych luk na aplikacje i produkty klienta. Odpowiedzialność klienta rozciąga się także na inne otwarte i/lub zastrzeżone technologie obsługiwane przez produkty NXP do wykorzystania w aplikacjach klienta. NXP nie ponosi żadnej odpowiedzialności za jakiekolwiek luki w zabezpieczeniach. Klienci powinni regularnie sprawdzać aktualizacje zabezpieczeń oferowane przez NXP i podejmować odpowiednie działania następcze. Klient wybierze produkty wyposażone w zabezpieczenia, które najlepiej odpowiadają zasadom, przepisom i standardom zamierzonego zastosowania oraz podejmie ostateczne decyzje projektowe dotyczące swoich produktów i ponosi wyłączną odpowiedzialność za zgodność ze wszystkimi wymogami prawnymi, regulacyjnymi i związanymi z bezpieczeństwem dotyczącymi swoich produktów niezależnie od informacji i wsparcia, jakie może zapewnić NXP. NXP posiada zespół reagowania na incydenty związane z bezpieczeństwem produktu (PSIRT) (dostępny pod adresem PSIRT@nxp.com), która zarządza badaniem, raportowaniem i udostępnianiem rozwiązań luk w zabezpieczeniach produktów NXP.
  • NXP BV — NXP BV nie jest spółką operacyjną i nie zajmuje się dystrybucją ani sprzedażą produktów.

Znaki towarowe

• Ogłoszenie: Wszystkie wymienione marki, nazwy produktów, nazwy usług i znaki towarowe są własnością ich odpowiednich właścicieli.
• NXP — znak słowny i logo są znakami towarowymi 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, Wszechstronny — są znakami towarowymi i/lub zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy Arm Limited (lub jej spółek zależnych lub stowarzyszonych) w USA i/lub gdzie indziej. Powiązana technologia może być chroniona jednym lub wszystkimi patentami, prawami autorskimi, projektami i tajemnicami handlowymi. Wszelkie prawa zastrzeżone.
• Kinetyczny — jest znakiem towarowym NXP BV
• MCX — jest znakiem towarowym NXP BV
• Microsoft, Azure i ThreadX — są znakami towarowymi grupy firm Microsoft.

Należy pamiętać, że ważne informacje dotyczące niniejszego dokumentu i produktów w nim opisanych zostały zawarte w części „Informacje prawne”.

• © 2024 NXP BV Wszelkie prawa zastrzeżone.
• Więcej informacji znajdziesz na stronie https://www.nxp.com.
• Data wydania: 7 maja 2024
• Identyfikator dokumentu: UG10111
• Obrót silnika. 1 – 7 maja 2024 r

Dokumenty / Zasoby

Wysokowydajne mikrokontrolery serii NXP MCX N [plik PDF] Instrukcja użytkownika Seria MCX N, Seria MCX N Wysokowydajne mikrokontrolery, Wysokowydajne mikrokontrolery, Mikrokontrolery

Odniesienia

• Instrukcja obsługi