Высокопроизводительные микроконтроллеры NXP MCX серии N

Информация о продукте

• Технические характеристики:
  • Модель: MCX Nx4x TSI
  • Сенсорный интерфейс (TSI) для емкостных сенсорных датчиков
  • КВМ: Двойные ядра Cortex-M33, работающие на частоте до 150 МГц
  • Методы сенсорного восприятия: Режим собственной емкости и режим взаимной емкости
  • Количество сенсорных каналов: До 25 в режиме самостоятельного ограничения, до 136 в режиме взаимного ограничения

Инструкции по применению продукта

• Введение:
  • MCX Nx4x TSI предназначен для обеспечения возможности распознавания прикосновения на емкостных сенсорных датчиках с использованием модуля TSI.
• MCX Nx4x TSI Overview:
  • Модуль TSI поддерживает два метода сенсорного распознавания: собственную емкость и взаимную емкость.
• Блок-схема MCX Nx4x TSI:
  • Модуль TSI имеет 25 сенсорных каналов и 4 защитных канала для повышения мощности привода. Он поддерживает режимы самоограничения и взаимного ограничения на одной и той же плате.
• Самоемкостный режим:
  • Разработчики могут использовать до 25 каналов с самозакрыванием для разработки сенсорных электродов в режиме самозакрывания.
• Взаимно-емкостный режим:
  • Режим взаимной блокировки позволяет использовать до 136 сенсорных электродов, обеспечивая гибкость при создании сенсорных клавиш, таких как сенсорные клавиатуры и сенсорные экраны.
• Рекомендации по использованию:
  • Обеспечьте правильное подключение электродов датчика к входным каналам TSI через контакты ввода-вывода.
  • Используйте защитные каналы для повышения устойчивости к жидкостям и способности управлять автомобилем.
  • Учитывайте требования к проектированию при выборе между режимами самоограничения и взаимного ограничения.

Часто задаваемые вопросы

• Вопрос: Сколько сенсорных каналов имеет модуль MCX Nx4x TSI?
  • A: Модуль TSI имеет 25 сенсорных каналов и 4 защитных канала для повышения мощности привода.
• Вопрос: Какие варианты конструкции доступны для сенсорных электродов в взаимно-емкостном режиме?
  • A: Режим взаимной блокировки поддерживает до 136 сенсорных электродов, обеспечивая гибкость для различных конструкций сенсорных клавиш, таких как сенсорные клавиатуры и сенсорные экраны.

Информация о документе

Информация	Содержание
Ключевые слова	MCX, MCX Nx4x, TSI, сенсорный.
Абстрактный	Сенсорный интерфейс (TSI) серии MCX Nx4x представляет собой обновленный IP-интерфейс с новыми функциями для реализации базовой/пороговой автонастройки.

Введение

• Серия MCX N промышленных и IoT (IIoT) MCU оснащена двумя ядрами Arm Cortex-M33 и работает на частоте до 150 МГц.
• Серия MCX N — это высокопроизводительные микроконтроллеры с низким энергопотреблением с интеллектуальными периферийными устройствами и ускорителями, обеспечивающими многозадачность и эффективность работы.
• Сенсорный интерфейс (TSI) серии MCX Nx4x представляет собой обновленный IP-интерфейс с новыми функциями для реализации базовой/пороговой автонастройки.

MCX Nx4x TSI законченview

• TSI обеспечивает обнаружение касания на емкостных сенсорных датчиках. Внешний емкостный сенсорный датчик обычно формируется на печатной плате, а электроды датчика подключаются к входным каналам TSI через контакты ввода-вывода в устройстве.

Блок-схема MCX Nx4x TSI

• MCX Nx4x имеет один модуль TSI и поддерживает два типа методов сенсорного распознавания: режим собственной емкости (также называемый саморегулированием) и режим взаимной емкости (также называемое взаимной емкостью).
• Блок-схема MCX Nx4x TSI I показана на рисунке 1:
• Модуль TSI MCX Nx4x имеет 25 сенсорных каналов. 4 из этих каналов можно использовать в качестве экранирующих каналов для повышения мощности сенсорных каналов.
• 4 защитных канала используются для повышения устойчивости к жидкости и улучшения ходовых качеств. Расширенные возможности вождения также позволяют пользователям создавать на аппаратной плате сенсорную панель большего размера.
• Модуль TSI MCX Nx4x имеет до 25 сенсорных каналов для режима самостоятельного ограничения и 8 x 17 сенсорных каналов для режима взаимного ограничения. Оба упомянутых метода могут быть объединены на одной плате, но канал TSI более гибок для режима Mutual-cap.
• TSI[0:7] — это контакты TSI Tx, а TSI[8:25] — это контакты TSI Rx в режиме взаимного ограничения.
• В самоемкостном режиме разработчики могут использовать 25 саморегулирующихся каналов для разработки 25 сенсорных электродов.
• В взаимно-емкостном режиме возможности конструкции расширяются до 136 (8 x 17) сенсорных электродов.
• Некоторые варианты использования, такие как индукционная плита с несколькими конфорками с сенсорным управлением, сенсорной клавиатурой и сенсорным экраном, требуют большого количества сенсорных клавиш. MCX Nx4x TSI может поддерживать до 136 сенсорных электродов при использовании каналов с взаимным ограничением.
• MCX Nx4x TSI позволяет расширить количество сенсорных электродов, чтобы удовлетворить требованиям нескольких сенсорных электродов.
• Были добавлены некоторые новые функции, упрощающие использование IP в режиме низкого энергопотребления. TSI обладает повышенной устойчивостью к ЭМС, что делает его пригодным для использования в промышленности, бытовой технике и бытовой электронике.

Детали MCX Nx4x, поддерживаемые TSI
В таблице 1 показано количество каналов TSI, соответствующих различным частям серии MCX Nx4x. Все эти части поддерживают один модуль TSI, имеющий 25 каналов.

Таблица 1. Детали MCX Nx4x с поддержкой модуля TSI

Части	Частота [Макс] (МГц)	Вспышка (МБ)	SRAM (кБ)	ТСИ [Количество, каналы]	GPIO	Тип упаковки
MCXN546VDFT	150	1	352	1 х 25	124	ВФБГА184
MCXN546VNLT	150	1	352	1 х 25	74	HLQFP100
MCXN547VDFT	150	2	512	1 х 25	124	ВФБГА184
MCXN547VNLT	150	2	512	1 х 25	74	HLQFP100
MCXN946VDFT	150	1	352	1 х 25	124	ВФБГА184
MCXN946VNLT	150	1	352	1 х 25	78	HLQFP100
MCXN947VDFT	150	2	512	1 х 25	124	ВФБГА184
MCXN947VNLT	150	2	512	1 х 25	78	HLQFP100

Назначение каналов MCX Nx4x TSI в разных пакетах

Таблица 2. Назначение каналов TSI для пакетов MCX Nx4x VFBGA и LQFP

184BGA ВСЕ	184BGA ВСЕ имя булавки	100HLQFP N94X	100HLQFP Имя контакта N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Имя контакта N54X	канал TSI
A1	П1_8	1	П1_8	1	П1_8	TSI0_CH17/ADC1_A8
B1	П1_9	2	П1_9	2	П1_9	TSI0_CH18/ADC1_A9
C3	П1_10	3	П1_10	3	П1_10	TSI0_CH19/ADC1_A10
D3	П1_11	4	П1_11	4	П1_11	TSI0_CH20/ADC1_A11
D2	П1_12	5	П1_12	5	П1_12	TSI0_CH21/ADC1_A12
D1	П1_13	6	П1_13	6	П1_13	TSI0_CH22/ADC1_A13
D4	П1_14	7	П1_14	7	П1_14	TSI0_CH23/ADC1_A14
E4	П1_15	8	П1_15	8	П1_15	TSI0_CH24/ADC1_A15
Б14	П0_4	80	П0_4	80	П0_4	TSI0_CH8
А14	П0_5	81	П0_5	81	П0_5	TSI0_CH9
С14	П0_6	82	П0_6	82	П0_6	TSI0_CH10
Б10	П0_16	84	П0_16	84	П0_16	TSI0_CH11/ADC0_A8

Таблица 2. Назначение каналов TSI для пакетов MCX Nx4x VFBGA и LQFP…продолжение

184BGA ВСЕ	184BGA ВСЕ имя булавки	100HLQFP N94X	100HLQFP  Имя контакта N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Имя контакта N54X	канал TSI
А10	П0_17	85	П0_17	85	П0_17	TSI0_CH12/ADC0_A9
С10	П0_18	86	П0_18	86	П0_18	TSI0_CH13/ADC0_A10
C9	П0_19	87	П0_19	87	П0_19	TSI0_CH14/ADC0_A11
C8	П0_20	88	П0_20	88	П0_20	TSI0_CH15/ADC0_A12
A8	П0_21	89	П0_21	89	П0_21	TSI0_CH16/ADC0_A13
C6	П1_0	92	П1_0	92	П1_0	TSI0_CH0/ADC0_A16/CMP0_IN0
C5	П1_1	93	П1_1	93	П1_1	TSI0_CH1/ADC0_A17/CMP1_IN0
C4	П1_2	94	П1_2	94	П1_2	TSI0_CH2/ADC0_A18/CMP2_IN0
B4	П1_3	95	П1_3	95	П1_3	TSI0_CH3/ADC0_A19/CMP0_IN1
A4	П1_4	97	П1_4	97	П1_4	TSI0_CH4/ADC0_A20/CMP0_IN2
B3	П1_5	98	П1_5	98	П1_5	TSI0_CH5/ADC0_A21/CMP0_IN3
B2	П1_6	99	П1_6	99	П1_6	TSI0_CH6/ADC0_A22
A2	П1_7	100	П1_7	100	П1_7	TSI0_CH7/ADC0_A23

На рисунках 2 и 3 показано назначение двойных каналов TSI в двух пакетах MCX Nx4x. В двух корпусах контакты, отмеченные зеленым, являются местом распределения каналов TSI. Чтобы сделать разумное назначение контактов для конструкции аппаратной сенсорной платы, обратитесь к расположению контактов.

Возможности MCX Nx4x TSI

• В этом разделе подробно описаны функции MCX Nx4x TSI.

Сравнение TSI между MCX Nx4x TSI и Kinetis TSI

• MCX Nx4x от TSI и TSI на NXP Kinetis серии E TSI разработаны на разных технологических платформах.
• Поэтому, начиная с основных характеристик TSI и заканчивая регистрами TSI, между MCX Nx4x TSI и TSI серии Kinetis E существуют различия. В этом документе перечислены только различия. Для проверки регистров TSI воспользуйтесь справочным руководством.
• В этой главе описываются особенности MCX Nx4x TSI путем сравнения его с TSI серии Kinetis E.
• Как показано в таблице 3, шум VDD не влияет на MCX Nx4x TSI. У него больше выбора функций часов.
• Если функциональные часы настроены на основе системных часов чипа, энергопотребление TSI можно уменьшить.
• Несмотря на то, что MCX Nx4x TSI имеет только один модуль TSI, он поддерживает создание большего количества аппаратных сенсорных клавиш на аппаратной плате при использовании режима взаимного ограничения.

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

	Серия MCX Nx4x	Серия Кинетис Е
Рабочий объемtage	1.71 В – 3.6 В	2.7 В – 5.5 В
Шумовое воздействие VDD	Нет	Да
Функция источника тактовой частоты	• IP-адрес TSI, созданный внутри компании • Чип системных часов	TSI IP создается внутри компании
Функциональный диапазон часов	30 кГц – 10 МГц	37 кГц – 10 МГц
каналы ТСИ	До 25 каналов (TSI0)	До 50 каналов (TSI0, TSI1)
Защитные каналы	4 канала экрана: CH0, CH6, CH12, CH18.	3 канала экрана для каждого TSI: CH4, CH12, CH21
Сенсорный режим	Режим самоограничения: TSI[0:24]	Режим самоограничения: TSI[0:24]

	Серия MCX Nx4x	Серия Кинетис Е
	Режим взаимного ограничения: Tx[0:7], Rx[8:24]	Режим взаимного ограничения: Tx[0:5], Rx[6:12]
Сенсорные электроды	электроды с самонасадкой: до 25 электроды с взаимной насадкой: до 136 (8×17)	электроды с самонасадкой: до 50 (25+25) электроды с взаимной насадкой: до 72 (6×6 +6×6)
Продукция	MCX N9x и MCX N5x	KE17Z256

Функции, поддерживаемые MCX Nx4x TSI и Kinetis TSI, показаны в Таблице 4.
Таблица 4. Функции, поддерживаемые как MCX Nx4x TSI, так и Kinetis TSI.

	Серия MCX Nx4x	Серия Кинетис Е
Два вида режима измерения	Режим самоограничения: Базовый режим самоограничения. Режим повышения чувствительности. Режим шумоподавления. Режим взаимного ограничения: базовый режим взаимного ограничения. Включение повышения чувствительности.
Поддержка прерываний	Прерывание конца сканирования Прерывание вне диапазона
Поддержка источника триггера	1. Программный запуск путем записи бита GENCS[SWTS]. 2. Аппаратный триггер через INPUTMUX. 3. Автоматический запуск по AUTO_TRIG[TRIG_EN]	1. Программный запуск путем записи бита GENCS[SWTS]. 2. Аппаратный триггер через INP UTMUX.
Поддержка низкого энергопотребления	Глубокий сон: полностью функционирует, когда для параметра GENCS[STPE] установлено значение 1. Выключение питания: если домен WAKE активен, TSI может работать как в режиме «Глубокого сна». Deep Power Down, VBAT: недоступен.	Режим STOP, режим VLPS: полностью работает, когда для параметра GENCS[STPE] установлено значение 1.
Пробуждение с низким энергопотреблением	Каждый канал TSI может вывести микроконтроллер из режима пониженного энергопотребления.
Поддержка DMA	Событие выхода за пределы диапазона или событие окончания сканирования может инициировать передачу DMA.
Аппаратный шумовой фильтр	SSC снижает частотный шум и улучшает соотношение сигнал/шум (режим PRBS, режим обратного счетчика).

Новые возможности MCX Nx4x TSI
В MCX Nx4x TSI добавлены некоторые новые функции. Наиболее значимые перечислены в таблице ниже. MCX Nx4x TSI предоставляет пользователям более широкий набор функций. Подобно функциям автоматической трассировки базовой линии, автоматической трассировки пороговых значений и устранения дребезга, эти функции могут выполнять некоторые аппаратные вычисления. Это экономит ресурсы разработки программного обеспечения.

Таблица 5. Новые возможности MCX Nx4x TSI

	Серия MCX Nx4x
1	Функция объединения каналов близости
2	Функция автоматического отслеживания базовой линии
3	Функция автоматического отслеживания порога

4	Функция устранения дребезга
5	Функция автоматического триггера
6	Часы из чипа системных часов
7	Функция тестового пальца

Описание функции MCX Nx4x TSI
Вот описание этих недавно добавленных функций:

1. Функция объединения каналов близости
   • Функция близости используется для объединения нескольких каналов TSI для сканирования. Настройте TSI0_GENCS[S_PROX_EN] на 1, чтобы включить режим близости. Значение в TSI0_CONFIG[TSICH] недопустимо, оно не используется для выбора канала в режиме близости.
   • 25-битный регистр TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] настроен на выбор нескольких каналов, 25-битный управляет выбором 25 каналов TSI. Он может выбрать до 25 каналов, установив для 25 бит значение 1 (1_1111_1111_1111_1111_1111_1111b). При возникновении триггера несколько каналов, выбранных TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE], сканируются вместе и генерируют один набор значений сканирования TSI. Значение сканирования можно прочитать из регистра TSI0_DATA[TSICNT]. Функция слияния по близости теоретически объединяет емкость нескольких каналов, а затем начинает сканирование, что действует только в режиме самоограничения. Чем больше объединено сенсорных каналов, тем короче время сканирования, тем меньше значение сканирования и хуже чувствительность. Следовательно, при обнаружении касания требуется большая сенсорная емкость, чтобы получить более высокую чувствительность. Эта функция подходит для обнаружения касания на большой площади и обнаружения приближения на большой площади.
2. Функция автоматического отслеживания базовой линии
   • TSI MCX Nx4x предоставляет регистр для установки базовой линии TSI и функции трассировки базовой линии. После завершения программной калибровки канала TSI введите инициализированное базовое значение в регистр TSI0_BASELINE[BASELINE]. Начальная базовая линия сенсорного канала в регистре TSI0_BASELINE[BASELINE] записывается пользователем в программном обеспечении. Настройка базовой линии действительна только для одного канала. Функция трассировки базовой линии может корректировать базовую линию в регистре TSI0_BASELINE[BASELINE], чтобы приблизить ее к текущему значению TSI.ampзначение ле. Функция включения базовой трассировки включается битом TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_EN], а коэффициент автоматической трассировки устанавливается в регистре TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_DEBOUNCE]. Базовое значение увеличивается или уменьшается автоматически, значение изменения для каждого увеличения/уменьшения составляет BASELINE * BASE_TRACE_DEBOUNCE. Функция отслеживания базовой линии включена только в режиме пониженного энергопотребления, и эта настройка действительна только для одного канала. При изменении сенсорного канала регистры, связанные с базовой линией, должны быть переконфигурированы.
3. Функция автоматического отслеживания порога
   • Порог может быть рассчитан внутренним оборудованием IP, если трассировка порога включена путем установки бита TSI0_BASELINE[THRESHOLD_TRACE_EN] на 1. Вычисленное пороговое значение загружается в пороговый регистр TSI0_TSHD. Чтобы получить желаемое пороговое значение, выберите пороговое соотношение в TSI0_BASELINE[THRESHOLD_RATIO]. Порог сенсорного канала рассчитывается по приведенной ниже формуле во внутренней системе IP. Threshold_H: TSI0_TSHD[THRESH] = [BASELINE + BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] Threshold_L: TSI0_TSHD[THRESL] = [BASELINE – BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] BASELINE — это значение в TSI0_BASELINE[BASELINE].
4. Функция устранения дребезга
   • MCX Nx4x TSI обеспечивает аппаратную функцию устранения дребезга, TSI_GENCS[DEBOUNCE] можно использовать для настройки количества событий, выходящих за пределы диапазона, которые могут генерировать прерывание. Только режим события прерывания вне диапазона поддерживает функцию устранения дребезга, а событие прерывания конца сканирования не поддерживает ее.
5. Функция автоматического триггера.
   • Существует три источника запуска TSI, включая программный запуск посредством записи бита TSI0_GENCS[SWTS], аппаратный запуск через INPUTMUX и автоматический запуск посредством TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN]. На рис. 4 показан прогресс, автоматически генерируемый триггером.
   • Функция автоматического запуска — это новая функция в MCX Nx4x TSI. Эта функция включается установкой
   • TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN] равно 1. После включения автоматического запуска конфигурация программного и аппаратного триггера в TSI0_GENCS[SWTS] становится недействительной. Период между каждым триггером можно рассчитать по следующей формуле:
   • Период таймера между каждым запуском = тактовый сигнал триггера/делитель тактового сигнала триггера * счетчик тактового сигнала триггера.
   • Синхронизация триггера: настройте TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_SEL] для выбора источника синхронизации автоматического триггера.
   • Делитель тактового сигнала триггера: настройте TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_DIVIDER] для выбора делителя тактового сигнала триггера.
   • Счетчик тактовых импульсов триггера: настройте TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_PERIOD_COUNTER] для настройки значения счетчика тактовых импульсов триггера.
   • Для тактового сигнала автоматического триггера: один тактовый сигнал lp_osc 32k, другой тактовый сигнал FRO_12Mhz или тактовый сигнал clk_in можно выбрать с помощью TSICLKSEL[SEL] и разделить на TSICLKDIV[DIV].
6. Часы из чипа системных часов
   • Обычно TSI Kinetis серии E предоставляет внутреннюю опорную тактовую частоту для генерации функциональной тактовой частоты TSI.
   • Для TSI MCX Nx4x рабочая тактовая частота может быть не только внутренней IP, но и системной тактовой частотой чипа. MCX Nx4x TSI имеет два варианта источника тактовой частоты (путем настройки TSICLKSEL[SEL]).
   • Как показано на рисунке 5, один из тактовых импульсов системной микросхемы может уменьшить потребление рабочей мощности TSI, другой генерируется внутренним генератором TSI. Это может уменьшить джиттер рабочих часов TSI.
   • Тактовый сигнал FRO_12 МГц или тактовый сигнал clk_in является источником тактового сигнала функции TSI, его можно выбрать с помощью TSICLKSEL[SEL] и разделить на TSICLKDIV[DIV].
7. Функция тестового пальца
   • MCX Nx4x TSI предоставляет функцию тестового пальца, которая может имитировать прикосновение пальца без реального прикосновения пальца к аппаратной плате путем настройки соответствующего регистра.
   • Эта функция полезна во время отладки кода и тестирования аппаратной платы.
   • Силу тестового пальца TSI можно настроить с помощью TSI0_MISC[TEST_FINGER], с его помощью пользователь может изменить силу касания.
   • Существует 8 вариантов емкости пальца: 148пФ, 296пФ, 444пФ, 592пФ, 740пФ, 888пФ, 1036пФ, 1184пФ. Функция тестового пальца включается путем настройки TSI0_MISC[TEST_FINGER_EN] на 1.
   • Пользователь может использовать эту функцию для расчета емкости аппаратной сенсорной панели, отладки параметров TSI и выполнения тестов безопасности/отказов программного обеспечения (FMEA). В программном коде сначала настройте емкость пальца, а затем включите функцию тестового пальца.

ExampПример использования новой функции MCX Nx4x TSI
MCX Nx4x TSI имеет функцию для варианта использования с низким энергопотреблением:

• Используйте системные часы чипа для экономии энергопотребления IP.
• Используйте функцию автоматического запуска, функцию объединения каналов близости, функцию автоматического отслеживания базовой линии, функцию автоматического отслеживания порогового значения и функцию устранения дребезга, чтобы выполнить простой вариант использования пробуждения с низким энергопотреблением.

Поддержка аппаратного и программного обеспечения MCX Nx4x TSI

• NXP имеет четыре типа аппаратных плат для поддержки оценки MCX Nx4x TSI.
• Плата X-MCX-N9XX-TSI является внутренней оценочной платой, запросить ее можно по контракту с FAE/Marketing.
• Остальные три платы являются официальными выпускаемыми платами NXP, их можно найти на сайте NXP web где пользователь может загрузить официально поддерживаемый программный SDK и сенсорную библиотеку.

Оценочная плата TSI серии MCX Nx4x

• Компания NXP предоставляет оценочные платы, которые помогают пользователям оценить функцию TSI. Ниже приводится подробная информация о плате.

Плата X-MCX-N9XX-TSI

• Плата X-MCX-N9XX-TSI представляет собой эталонную конструкцию сенсорного распознавания, включающую несколько шаблонов касания, на основе высокопроизводительного микроконтроллера MCX Nx4x NXP, который имеет один модуль TSI и поддерживает до 25 сенсорных каналов, представленных на плате.
• Плату можно использовать для оценки функции TSI для MCU серий MCX N9x и N5x. Этот продукт прошел сертификацию IEC61000-4-6 3V.

NXP Полупроводники

MCX-N5XX-EVK

MCX-N5XX-EVK имеет сенсорный слайдер на плате и совместим с платой FRDM-TOUCH. NXP предоставляет сенсорную библиотеку для реализации функций клавиш, ползунков и поворотных сенсоров.

MCX-N9XX-EVK

MCX-N9XX-EVK имеет сенсорный слайдер на плате и совместим с платой FRDM-TOUCH. NXP предоставляет сенсорную библиотеку для реализации функций клавиш, ползунков и поворотных сенсоров.

ФРДМ-MCXN947
ФРДМ-MCXN947 обеспечивает нажатие клавиши одним касанием на плате и совместимо с платой FRDM-TOUCH. NXP предоставляет сенсорную библиотеку для реализации функций клавиш, ползунков и поворотных сенсоров.

Поддержка сенсорной библиотеки NXP для MCX Nx4x TSI

• NXP предлагает бесплатную библиотеку программного обеспечения для сенсорного управления. Он предоставляет все программное обеспечение, необходимое для обнаружения касаний и реализации более совершенных контроллеров, таких как слайдеры или клавиатуры.
• Фоновые алгоритмы TSI доступны для сенсорных клавиатур и аналоговых декодеров, имеют автокалибровку чувствительности, малое энергопотребление, близость и водонепроницаемость.
• Программное обеспечение распространяется в виде исходного кода в «структуре кода языка объекта C». Для настройки и настройки TSI предусмотрен инструмент сенсорного тюнера на базе FreeMASTER.

Сборка SDK и загрузка сенсорной библиотеки

• Пользователь может создать SDK аппаратных плат MCX из https://mcuxpresso.nxp.com/en/welcome, добавьте сенсорную библиотеку в SDK и загрузите пакет.
• Процесс показан на рисунках 10, 11 и 12.

Сенсорная библиотека NXP

• Код сенсорного распознавания в загруженной папке SDK …\boards\frdmmcxn947\demo_apps\touch_ sensing разработан с использованием сенсорной библиотеки NXP.
• Справочное руководство NXP Touch Library можно найти в папке …/middleware/touch/freemaster/html/index.html. В нем описана программная библиотека NXP Touch для реализации сенсорных приложений на платформах NXP MCU. Библиотека программного обеспечения NXP Touch предоставляет алгоритмы распознавания прикосновения для обнаружения прикосновения, движения или жестов пальцев.
• Инструмент FreeMASTER для настройки и настройки TSI включен в сенсорную библиотеку NXP. Дополнительную информацию см. в Справочном руководстве по библиотеке NXP Touch Library (документ НТ20РМ) или Руководство по разработке NXP Touch (документ АН12709).
• Основные строительные блоки библиотеки NXP Touch показаны на рисунке 13:

Производительность MCX Nx4x TSI

Для MCX Nx4x TSI на плате X-MCX-N9XX-TSI были протестированы следующие параметры. Вот итог производительности.

Таблица 6. Резюме производительности

	Серия MCX Nx4x
1	SNR	До 200:1 для режима самостоятельного ограничения и режима взаимного ограничения.
2	Толщина наложения	До 20 мм
3	Сила привода щита	До 600 пФ на частоте 1 МГц, до 200 пФ на частоте 2 МГц
4	Диапазон емкости датчика	5пФ – 200пФ

1. тест SNR
   • SNR рассчитывается в соответствии с необработанными данными значения счетчика TSI.
   • В случае, когда для обработки s не используется алгоритмampзначения SNR 200:1 могут быть достигнуты в режиме самоограничения и режиме взаимного ограничения.
   • Как показано на рисунке 14, тест SNR был выполнен на плате TSI на EVB.
2. Испытание на прочность привода щита
   • Высокая прочность экрана TSI может улучшить водонепроницаемость тачпада и обеспечить поддержку сенсорной панели большего размера на аппаратной плате.
   • Когда все 4 канала экрана TSI включены, максимальные возможности драйвера каналов экрана тестируются при рабочих тактовых частотах TSI 1 МГц и 2 МГц в режиме самоограничения.
   • Чем выше рабочая тактовая частота TSI, тем ниже мощность возбуждения экранированного канала. Если рабочая частота TSI ниже 1 МГц, максимальная мощность привода TSI превышает 600 пФ.
   • Для проектирования аппаратного обеспечения обратитесь к результатам испытаний, показанным в Таблице 7.
   • Таблица 7. Результат теста на прочность драйвера щита
     

     Экранный канал включен	Часы	Максимальная сила привода щита
     СН0, СН6, СН12, СН18	1 МГц	600 пФ
     	2 МГц	200 пФ
3. Тест толщины наложения
   • Для защиты сенсорного электрода от воздействия внешней среды накладной материал должен плотно прилегать к поверхности сенсорного электрода. Между сенсорным электродом и накладкой не должно быть воздушного зазора. Накладка с высокой диэлектрической проницаемостью или накладка небольшой толщины улучшает чувствительность сенсорного электрода. Максимальная толщина акрилового покрытия была протестирована на плате X-MCX-N9XX-TSI, как показано на рисунках 15 и 16. Сенсорное действие можно обнаружить на акриловом покрытии толщиной 20 мм.
   • Вот условия, которые необходимо выполнить:
     • Отношение сигнал/шум>5:1
     • Режим самоограничения
     • 4 канала экрана включены
     • Повышение чувствительности
4. Проверка диапазона емкости датчика
   • Рекомендуемая собственная емкость сенсорного датчика на аппаратной плате находится в диапазоне от 5 до 50 пФ.
   • Площадь сенсорного датчика, материал печатной платы и трассировка на плате влияют на размер собственной емкости. Это необходимо учитывать при проектировании аппаратного обеспечения платы.
   • После тестирования на плате X-MCX-N9XX-TSI MCX Nx4x TSI может обнаружить действие прикосновения, когда собственная емкость достигает 200 пФ, а соотношение сигнал/шум превышает 5:1. Поэтому требования к конструкции сенсорной панели более гибкие.

Заключение

В этом документе представлены основные функции TSI на микросхемах MCX Nx4x. Подробную информацию о принципе MCX Nx4x TSI см. в главе TSI Справочного руководства MCX Nx4x (документ MCXNx4xRM). Рекомендации по конструкции аппаратной платы и дизайну сенсорной панели см. в Руководстве пользователя KE17Z Dual TSI (документ КЭ17ЗДЦИУГ).

Ссылки

Следующие ссылки доступны на NXP webсайт:

1. Справочное руководство MCX Nx4x (документ MCXNx4xRM)
2. Руководство пользователя KE17Z Dual TSI (документ КЭ17ЗДЦИУГ)
3. Руководство по разработке NXP Touch (документ АН12709)
4. Справочное руководство по библиотеке NXP Touch Library (документ НТ20РМ)

История изменений

Таблица 8. История изменений

Идентификатор документа	Дата выпуска	Описание
UG10111 версия 1	7 мая 2024 г.	Первоначальная версия

Юридическая информация

• Определения
  • Черновик - Статус черновика документа указывает на то, что его содержимое все еще находится на внутренней проверке.view и подлежит официальному утверждению, которое может привести к изменениям или дополнениям. NXP Semiconductors не дает никаких заверений или гарантий в отношении точности или полноты информации, содержащейся в черновой версии документа, и не несет ответственности за последствия использования такой информации.
• Отказ от ответственности
  • Ограниченная гарантия и ответственность - Информация в этом документе считается точной и надежной. Однако компания NXP Semiconductors не дает никаких заявлений и гарантий, явных или подразумеваемых, относительно точности или полноты такой информации и не несет ответственности за последствия использования такой информации. NXP Semiconductors не несет ответственности за содержание этого документа, если оно предоставлено источником информации за пределами NXP Semiconductors. Ни при каких обстоятельствах компания NXP Semiconductors не несет ответственности за какие-либо косвенные, случайные, штрафные, особые или косвенные убытки (включая, помимо прочего, упущенную выгоду, потерянную экономию, перерыв в производстве, затраты, связанные с удалением или заменой любых продуктов или расходы на доработку). независимо от того, основан ли такой ущерб на правонарушении (включая халатность), гарантии, нарушении контракта или любой другой правовой теории. Несмотря на любой ущерб, который клиент может понести по какой-либо причине, совокупная и совокупная ответственность NXP Semiconductors перед клиентом за продукты, описанные в настоящем документе, ограничивается Условиями коммерческой продажи NXP Semiconductors.
  • Право на внесение изменений — NXP Semiconductors оставляет за собой право вносить изменения в информацию, опубликованную в этом документе, включая, помимо прочего, спецификации и описания продуктов, в любое время и без предварительного уведомления. Этот документ заменяет и заменяет всю информацию, предоставленную до его публикации.
  • Пригодность к использованию — Продукты NXP Semiconductors не разработаны, не одобрены и не имеют гарантии для использования в системах жизнеобеспечения, критически важных для жизни или безопасности системах или оборудовании, а также в приложениях, где сбой или неисправность продукта NXP Semiconductors, как можно разумно ожидать, приведет к телесные повреждения, смерть или серьезный материальный или экологический ущерб. Компания NXP Semiconductors и ее поставщики не несут ответственности за включение и/или использование продукции NXP Semiconductors в такое оборудование или приложения, поэтому такое включение и/или использование осуществляется на собственный риск клиента.
  • Приложения - Приложения, описанные здесь для любого из этих продуктов, предназначены только для иллюстративных целей. Компания NXP Semiconductors не делает никаких заявлений и не дает гарантий, что такие приложения будут пригодны для указанного использования без дальнейшего тестирования или модификации. Клиенты несут ответственность за разработку и работу своих приложений и продуктов, использующих продукты NXP Semiconductors, и NXP Semiconductors не несет ответственности за любую помощь с приложениями или разработкой продуктов клиентов. Клиент несет исключительную ответственность за определение того, подходит ли продукт NXP Semiconductors для приложений и запланированных продуктов клиента, а также для запланированного применения и использования сторонними клиентами клиента. Заказчики должны обеспечить соответствующие меры безопасности при проектировании и эксплуатации, чтобы минимизировать риски, связанные с их приложениями и продуктами. NXP Semiconductors не принимает на себя никакой ответственности, связанной с любым невыполнением обязательств, ущербом, затратами или проблемами, вызванными какой-либо слабостью или неисполнением обязательств в приложениях или продуктах клиента, а также в применении или использовании сторонними клиентами клиента. Клиент несет ответственность за проведение всех необходимых испытаний приложений и продуктов клиента с использованием продуктов NXP Semiconductors, чтобы избежать неисполнения обязательств в приложениях и продуктах или приложении или их использовании сторонними клиентами клиента. NXP не несет никакой ответственности в этом отношении.
  • Условия коммерческой продажи — Продукция NXP Semiconductors продается в соответствии с общими условиями коммерческой продажи, опубликованными на https://www.nxp.com/profile/terms если иное не оговорено в действительном письменном индивидуальном соглашении. В случае заключения индивидуального договора применяются только условия соответствующего договора. Настоящим компания NXP Semiconductors категорически возражает против применения общих положений и условий клиента в отношении приобретения клиентом продукции NXP Semiconductors.
  • Экспортный контроль — Этот документ, а также предмет(ы), описанные в нем, могут подпадать под действие правил экспортного контроля. Для экспорта может потребоваться предварительное разрешение компетентных органов.
  • Пригодность для использования в неавтомобильных квалифицированных продуктах — Если в этом документе прямо не указано, что данный конкретный продукт NXP Semiconductors сертифицирован для автомобильной промышленности, этот продукт не пригоден для использования в автомобилестроении. Оно не сертифицировано и не проверено автомобильными испытаниями или требованиями применения. Компания NXP Semiconductors не несет ответственности за включение и/или использование неавтомобильной продукции в автомобильном оборудовании или приложениях. Если клиент использует продукт для проектирования и использования в автомобильных приложениях в соответствии с автомобильными спецификациями и стандартами, клиент (а) должен использовать продукт без гарантии NXP Semiconductors на продукт для таких автомобильных приложений, использования и спецификаций, и (б) всякий раз, когда клиент использует продукт для автомобильных применений, выходящих за рамки спецификаций NXP Semiconductors, такое использование осуществляется исключительно на собственный риск клиента, и (c) клиент полностью освобождает NXP Semiconductors от любой ответственности, ущерба или претензий по неудовлетворительному продукту, возникших в результате разработки клиентом и использования продукта для автомобильные приложения, выходящие за рамки стандартной гарантии NXP Semiconductors и спецификаций продукции NXP Semiconductors.
  • Переводы — Неанглоязычная (переведенная) версия документа, включая юридическую информацию в этом документе, предназначена только для справки. Английская версия имеет преимущественную силу в случае любого расхождения между переведенной и английской версиями.
  • Безопасность - Заказчик понимает, что все продукты NXP могут содержать неустановленные уязвимости или поддерживать установленные стандарты или спецификации безопасности с известными ограничениями. Клиенты несут ответственность за разработку и работу своих приложений и продуктов на протяжении всего их жизненного цикла, чтобы уменьшить влияние этих уязвимостей на приложения и продукты клиента. Ответственность клиента также распространяется на другие открытые и/или запатентованные технологии, поддерживаемые продуктами NXP для использования в приложениях клиента. NXP не несет ответственности за любые уязвимости. Клиенты должны регулярно проверять обновления безопасности от NXP и принимать соответствующие меры. Заказчик должен выбирать продукты с функциями безопасности, которые наилучшим образом соответствуют правилам, нормам и стандартам предполагаемого применения, и принимать окончательные проектные решения в отношении своих продуктов, а также несет полную ответственность за соблюдение всех законодательных, нормативных требований и требований, связанных с безопасностью, касающихся своих продуктов. , независимо от какой-либо информации или поддержки, которые может предоставить NXP. У NXP есть группа реагирования на инциденты безопасности продуктов (PSIRT) (с ней можно связаться по адресу PSIRT@nxp.com), который управляет расследованием, составлением отчетов и выпуском решений об уязвимостях безопасности продуктов NXP.
  • НХП Б.В. — NXP BV не является операционной компанией и не распространяет и не продает продукты.

Торговые марки

• Уведомление: Все упоминаемые бренды, названия продуктов, сервисов и товарные знаки являются собственностью соответствующих владельцев.
• NXP - словесный знак и логотип являются товарными знаками NXP BV.
• AMBA, Arm, Arm7, Arm7TDMI, Arm9, Arm11, Artisan, big.LITTLE, Cordio, CoreLink, CoreSight, Cortex, DesignStart, DynamIQ, Jazelle, Keil, Mali, Mbed, Mbed Enabled, NEON, POP, RealView, SecurCore, Socrates, Thumb, TrustZone, ULINK, ULINK2, ULINK-ME, ULINKPLUS, ULINKpro, μVision, Versatile — являются товарными знаками и/или зарегистрированными товарными знаками компании Arm Limited (или ее дочерних компаний или филиалов) в США и/или других странах. Соответствующая технология может быть защищена любым или всеми патентами, авторскими правами, образцами и коммерческой тайной. Все права защищены.
• Кинетис — является товарным знаком NXP BV.
• МСХ — является товарным знаком NXP BV.
• Майкрософт, Azure и ThreadX — являются товарными знаками группы компаний Microsoft.

Обратите внимание, что важные уведомления, касающиеся настоящего документа и описанных в нем продуктов, включены в раздел «Юридическая информация».

• © 2024 NXP BV. Все права защищены.
• Для получения более подробной информации посетите сайт https://www.nxp.com.
• Дата выпуска: 7 мая 2024 г.
• Идентификатор документа: UG10111
• Преподобный 1 — 7 мая 2024 г.

Документы/Ресурсы

Высокопроизводительные микроконтроллеры NXP MCX серии N [pdf] Руководство пользователя Серия MCX N, Высокопроизводительные микроконтроллеры серии MCX N, Высокопроизводительные микроконтроллеры, Микроконтроллеры

Ссылки

• Руководство пользователя