Високопродуктивні мікроконтролери серії NXP MCX N

Інформація про продукт

• Технічні характеристики:
  • модель: MCX Nx4x TSI
  • Інтерфейс сенсорного сенсора (TSI) для ємнісних датчиків дотику
  • MCU: Ядра Dual Arm Cortex-M33, що працюють на частоті до 150 МГц
  • Методи визначення дотику: Режим власної ємності та режим взаємної ємності
  • Кількість сенсорних каналів: До 25 для режиму самостійного обмеження, до 136 для режиму спільного обмеження

Інструкція з використання продукту

• Вступ:
  • MCX Nx4x TSI розроблено для забезпечення можливостей сенсорного керування ємнісними датчиками дотику за допомогою модуля TSI.
• MCX Nx4x TSI Overview:
  • Модуль TSI підтримує два методи визначення дотику: власну ємність і взаємну ємність.
• Блок-схема MCX Nx4x TSI:
  • Модуль TSI має 25 сенсорних каналів з 4 екранованими каналами для підвищення потужності приводу. Він підтримує режими самозаглушення та взаємного заглушення на одній друкованій платі.
• Самоємнісний режим:
  • Розробники можуть використовувати до 25 каналів самозакриття для розробки сенсорних електродів у режимі самозакриття.
• Режим взаємної ємності:
  • Режим взаємної кришки дозволяє використовувати до 136 сенсорних електродів, забезпечуючи гнучкість дизайну сенсорних клавіш, таких як сенсорні клавіатури та сенсорні екрани.
• Рекомендації щодо використання:
  • Переконайтеся, що електроди датчика належним чином підключені до вхідних каналів TSI через контакти вводу/виводу.
  • Використовуйте щитові канали для підвищення стійкості до рідини та здатності керувати автомобілем.
  • Враховуйте вимоги до конструкції, вибираючи між режимами самозаглушення та взаємного заглушення.

поширені запитання

• Q: Скільки сенсорних каналів має модуль MCX Nx4x TSI?
  • A: Модуль TSI має 25 сенсорних каналів із 4 екранованими каналами для підвищення потужності приводу.
• З: Які варіанти конструкції доступні для сенсорних електродів у режимі взаємної ємності?
  • A: Режим Mutual-cap підтримує до 136 сенсорних електродів, забезпечуючи гнучкість для різних конструкцій сенсорних клавіш, таких як сенсорні клавіатури та сенсорні екрани.

Інформація про документ

Інформація	Зміст
Ключові слова	MCX, MCX Nx4x, TSI, сенсорний.
Анотація	Інтерфейс датчика дотику (TSI) серії MCX Nx4x є оновленим IP-адресою з новими функціями для реалізації базової/порогової автонастройки.

вступ

• Серія MCX N мікроконтролера Industrial and IoT (IIoT) має подвійні ядра Arm Cortex-M33, які працюють на частоті до 150 МГц.
• Серія MCX N — це високопродуктивні малопотужні мікроконтролери з інтелектуальними периферійними пристроями та прискорювачами, які забезпечують багатозадачність і ефективність продуктивності.
• Інтерфейс датчика дотику (TSI) серії MCX Nx4x є оновленим IP-адресою з новими функціями для реалізації базової/порогової автонастройки.

MCX Nx4x TSI закінченоview

• TSI забезпечує виявлення дотику на ємнісних сенсорах. Зовнішній ємнісний датчик дотику зазвичай формується на друкованій платі, а електроди датчика підключаються до вхідних каналів TSI через контакти введення/виведення пристрою.

Блок-схема MCX Nx4x TSI

• MCX Nx4x має один модуль TSI і підтримує 2 види методів визначення дотику: режим власної ємності (також званий власним обмеженням) і режим взаємної ємності (також званий режимом спільного обмеження).
• Блок-схема MCX Nx4x TSI I, показана на малюнку 1:
• Модуль TSI MCX Nx4x має 25 сенсорних каналів. 4 з цих каналів можна використовувати як екрануючі канали для підвищення потужності приводу сенсорних каналів.
• 4 захисні канали використовуються для підвищення стійкості до рідини та покращення здатності керувати автомобілем. Покращена здатність керувати також дозволяє користувачам розробити більший тачпад на апаратній платі.
• Модуль TSI MCX Nx4x має до 25 сенсорних каналів для режиму самостійного обмеження та 8 x 17 сенсорних каналів для режиму спільного обмеження. Обидва згадані методи можна комбінувати на одній друкованій платі, але канал TSI є більш гнучким для режиму Mutual-cap.
• TSI[0:7] – це контакти TSI Tx, а TSI[8:25] – це контакти TSI Rx у режимі Mutual-cap.
• У самоємнісному режимі розробники можуть використовувати 25 каналів самозакриття для розробки 25 сенсорних електродів.
• У режимі взаємної ємності варіанти конструкції розширюються до 136 (8 x 17) сенсорних електродів.
• Кілька варіантів використання, наприклад багатоконфорочна індукційна плита з сенсорним керуванням, сенсорною клавіатурою та сенсорним екраном, вимагають багато сенсорних клавіш. MCX Nx4x TSI може підтримувати до 136 сенсорних електродів, якщо використовуються канали зі взаємними насадками.
• MCX Nx4x TSI може збільшити кількість сенсорних електродів, щоб відповідати вимогам кількох сенсорних електродів.
• Було додано деякі нові функції, щоб полегшити використання IP у режимі низького енергоспоживання. TSI має підвищену стійкість до електромагнітної сумісності, що робить його придатним для використання в промисловості, побутовій техніці та побутовій електроніці.

Деталі MCX Nx4x підтримують TSI
У таблиці 1 показано кількість каналів TSI, що відповідають різним частинам серії MCX Nx4x. Усі ці частини підтримують один модуль TSI, який має 25 каналів.

Таблиця 1. Деталі MCX Nx4x підтримують модуль TSI

Запчастини	Частота [Макс] (МГц)	Спалах (МБ)	SRAM (кБ)	TSI [Кількість, канали]	GPIO	Тип упаковки
MCXN546VDFT	150	1	352	1 х 25	124	VFBGA184
MCXN546VNLT	150	1	352	1 х 25	74	HLQFP100
MCXN547VDFT	150	2	512	1 х 25	124	VFBGA184
MCXN547VNLT	150	2	512	1 х 25	74	HLQFP100
MCXN946VDFT	150	1	352	1 х 25	124	VFBGA184
MCXN946VNLT	150	1	352	1 х 25	78	HLQFP100
MCXN947VDFT	150	2	512	1 х 25	124	VFBGA184
MCXN947VNLT	150	2	512	1 х 25	78	HLQFP100

Призначення каналу MCX Nx4x TSI на різних пакетах

Таблиця 2. Призначення каналу TSI для пакетів MCX Nx4x VFBGA та LQFP

184BGA ВСЕ	184BGA ВСІ ім'я шпильки	100HLQFP N94X	100HLQFP Назва контакту N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Назва контакту N54X	Канал 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

Таблиця 2. Призначення каналу TSI для пакетів MCX Nx4x VFBGA та LQFP… продовження

184BGA ВСЕ	184BGA ВСІ ім'я шпильки	100HLQFP N94X	100HLQFP  Назва контакту N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Назва контакту N54X	Канал 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

На рисунках 2 і 3 показано призначення подвійних каналів TSI на двох пакетах MCX Nx4x. У двох упаковках шпильки, позначені зеленим кольором, є розташуванням розподілу каналів TSI. Щоб зробити розумне призначення контактів для дизайну апаратної сенсорної панелі, зверніться до розташування контактів.

Особливості MCX Nx4x TSI

• У цьому розділі наведено деталі функцій MCX Nx4x TSI.

Порівняння TSI між MCX Nx4x TSI і Kinetis TSI

• MCX Nx4x TSI і TSI на NXP Kinetis серії E TSI розроблені на різних технологічних платформах.
• Таким чином, від основних функцій TSI до регістрів TSI існують відмінності між MCX Nx4x TSI і TSI серії Kinetis E. У цьому документі перераховані лише відмінності. Для перевірки регістрів TSI скористайтеся довідником.
• У цьому розділі описуються функції MCX Nx4x TSI шляхом порівняння його з TSI серії Kinetis E.
• Як показано в таблиці 3, на MCX Nx4x TSI не впливає шум VDD. Він має більше функцій вибору годинника.
• Якщо функціональний годинник налаштований із системного годинника мікросхеми, споживання енергії TSI можна зменшити.
• Незважаючи на те, що MCX Nx4x TSI має лише один модуль TSI, він підтримує розробку більшої кількості апаратних сенсорних клавіш на апаратній платі при використанні режиму взаємної кришки.

Таблиця 3. Різниця між MCX Nx4x TSI і Kinetis E TSI (KE17Z256)

	Серія MCX Nx4x	Серія Kinetis E
Робочий випtage	1.71 В – 3.6 В	2.7 В – 5.5 В
Шумовий вплив VDD	немає	так
Джерело функціонального годинника	• TSI IP, створений внутрішньо • Системний годинник мікросхеми	TSI IP створено внутрішньо
Функціональний діапазон годинника	30 кГц – 10 МГц	37 кГц – 10 МГц
канали TSI	До 25 каналів (TSI0)	До 50 каналів (TSI0, TSI1)
Щитові канали	4 канали екранування: CH0, CH6, CH12, CH18	3 канали екранування для кожного TSI: CH4, CH12, CH21
Сенсорний режим	Режим самообмеження: TSI[0:24]	Режим самообмеження: TSI[0:24]

	Серія MCX Nx4x	Серія Kinetis E
	Режим взаємного обмеження: Tx[0:7], Rx[8:24]	Режим взаємного обмеження: Tx[0:5], Rx[6:12]
Сенсорні електроди	електроди з самонасадкою: до 25 електродів зі взаємною насадкою: до 136 (8×17)	електроди з власними ковпачками: до 50 (25+25) електроди зі взаємними ковпачками: до 72 (6×6 +6×6)
Продукти	MCX N9x і MCX N5x	KE17Z256

Функції, які підтримуються MCX Nx4x TSI і Kinetis TSI, наведено в таблиці 4.
Таблиця 4. Функції підтримуються як MCX Nx4x TSI, так і Kinetis TSI

	Серія MCX Nx4x	Серія Kinetis E
Два види режиму датчика	Режим самозаглушення: базовий режим самозаглушення, режим підвищення чутливості, режим шумозаглушення Режим взаємного обмеження: базовий режим взаємного обмеження ввімкнено підвищення чутливості
Перервати підтримку	Переривання закінчення сканування Переривання поза діапазоном
Підтримка джерела запуску	1. Програмний тригер записом біта GENCS[SWTS]. 2. Апаратний тригер через INPUTMUX 3. Автоматичний запуск за допомогою AUTO_TRIG[TRIG_ EN]	1. Програмний тригер записом біта GENCS[SWTS]. 2. Апаратний тригер через INP UTMUX
Підтримка малої потужності	Глибокий сон: повністю функціонує, коли для GENCS[STPE] встановлено значення 1 Power Down: якщо домен WAKE активний, TSI може працювати як у режимі «Глибокого сну». Deep Power Down, VBAT: недоступний	Режим STOP, режим VLPS: повністю функціонує, коли GENCS[STPE] встановлено на 1.
Малопотужний пробудження	Кожен канал TSI може вивести MCU з режиму низького енергоспоживання.
Підтримка DMA	Подія поза межами діапазону або подія кінця сканування може ініціювати передачу DMA.
Апаратний фільтр шуму	SSC зменшує частотний шум і покращує співвідношення сигнал/шум (режим PRBS, режим лічильника вгору-вниз).

Нові функції MCX Nx4x TSI
У MCX Nx4x TSI додано деякі нові функції. Найбільш значущі перераховані в таблиці нижче. MCX Nx4x TSI пропонує багатший набір функцій для користувачів. Подібно до функцій автоматичного трасування базової лінії, автоматичного трасування порогового значення та усунення дребезгу, ці функції можуть реалізувати деякі апаратні обчислення. Це економить ресурси розробки програмного забезпечення.

Таблиця 5. Нові функції MCX Nx4x TSI

	Серія MCX Nx4x
1	Функція злиття каналів Proximity
2	Функція автовідстеження базової лінії
3	Функція автоматичного відстеження порогового значення

4	Функція усунення стрибків
5	Функція автоматичного запуску
6	Годинник від системного годинника мікросхеми
7	Перевірте роботу пальця

Опис функції MCX Nx4x TSI
Ось опис цих нещодавно доданих функцій:

1. Функція злиття безконтактних каналів
   • Функція близькості використовується для об’єднання кількох каналів TSI для сканування. Налаштуйте TSI0_GENCS[S_PROX_EN] на 1, щоб увімкнути режим близькості, значення в TSI0_CONFIG[TSICH] недійсне, воно не використовується для вибору каналу в режимі близькості.
   • 25-бітний регістр TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] налаштований для вибору кількох каналів, 25-бітний регістр керує вибором 25 каналів TSI. Він може вибрати до 25 каналів, налаштувавши 25 біт на 1 (1_1111_1111_1111_1111_1111_1111b). Коли виникає тригер, кілька каналів, вибраних TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE], скануються разом і генерують один набір значень сканування TSI. Значення сканування можна прочитати з регістра TSI0_DATA[TSICNT]. Функція злиття на відстані теоретично об’єднує ємність кількох каналів, а потім починає сканування, яке дійсне лише в режимі самообмеження. Чим більше об’єднаних сенсорних каналів може отримати коротший час сканування, тим менше значення сканування та нижча чутливість. Тому, коли розпізнається дотик, потрібна більша ємність дотику, щоб отримати вищу чутливість. Ця функція підходить для виявлення великого дотику та виявлення близькості.
2. Функція автовідстеження базової лінії
   • TSI MCX Nx4x забезпечує регістр для встановлення базової лінії TSI та функції трасування базової лінії. Після завершення програмного калібрування каналу TSI заповніть ініціалізоване базове значення в реєстрі TSI0_BASELINE[BASELINE]. Початкова базова лінія сенсорного каналу в регістрі TSI0_BASELINE[BASELINE] записується в програмне забезпечення користувачем. Налаштування базової лінії дійсне лише для одного каналу. Функція трасування базової лінії може регулювати базову лінію в регістрі TSI0_BASELINE[BASELINE], щоб зробити її близькою до поточної s TSIample значення. Функція ввімкнення трасування базової лінії вмикається бітом TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_EN], а коефіцієнт автоматичного трасування встановлюється в регістрі TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_DEBOUNCE]. Базове значення збільшується або зменшується автоматично, значення зміни для кожного збільшення/зменшення становить BASELINE * BASE_TRACE_DEBOUNCE. Функція відстеження базової лінії вмикається лише в режимі низького споживання, і налаштування дійсне лише для одного каналу. Коли сенсорний канал змінюється, регістри, пов’язані з базовою лінією, повинні бути переналаштовані.
3. Функція автоматичного відстеження порогового значення
   • Порогове значення може бути обчислено внутрішнім апаратним забезпеченням IP, якщо трасування порогового значення ввімкнено шляхом налаштування біта TSI0_BASELINE[THRESHOLD_TRACE_EN] на 1. Розраховане порогове значення завантажується в пороговий регістр TSI0_TSHD. Щоб отримати потрібне порогове значення, виберіть порогове співвідношення в TSI0_BASELINE[THRESHOLD_RATIO]. Поріг каналу дотику розраховується за наведеною нижче формулою у внутрішньому IP. Threshold_H: TSI0_TSHD[THRESH] = [BASELINE + BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] Threshold_L: TSI0_TSHD[THRESL] = [BASELINE – BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] BASELINE – це значення в TSI0_BASELINE[BASELINE].
4. Функція усунення стрибків
   • MCX Nx4x TSI забезпечує апаратну функцію усунення дребезгу, TSI_GENCS[DEBOUNCE] можна використовувати для налаштування кількості подій поза діапазоном, які можуть генерувати переривання. Лише режим подій переривання поза межами діапазону підтримує функцію усунення дребезгу, а подія переривання в кінці сканування не підтримує її.
5. Функція автоматичного запуску.
   • Існує три джерела запуску TSI, включаючи програмний тригер шляхом запису біта TSI0_GENCS[SWTS], апаратний тригер через INPUTMUX і автоматичний тригер TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN]. На малюнку 4 показано прогрес, створений автоматично тригером.
   • Функція автоматичного запуску є новою функцією в MCX Nx4x TSI. Ця функція вмикається налаштуванням
   • TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN] до 1. Коли автоматичний тригер увімкнено, конфігурація програмного тригера та апаратного тригера в TSI0_GENCS[SWTS] є недійсною. Період між кожним тригером можна розрахувати за наведеною нижче формулою:
   • Період таймера між кожним тригером = тактовий сигнал тригера/дільник тактового сигналу тригера * лічильник тактового сигналу тригера.
   • Синхронізація тригера: налаштуйте TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_SEL], щоб вибрати джерело синхронізації автоматичного тригера.
   • Дільник синхронізації запуску: налаштуйте TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_DIVIDER], щоб вибрати дільник синхронізації запуску.
   • Лічильник синхронізації: налаштуйте TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_PERIOD_COUNTER], щоб налаштувати значення лічильника годинника запуску.
   • Для тактового сигналу джерела тактового сигналу автоматичного запуску одним є тактовий сигнал lp_osc 32k, іншим є тактовий сигнал FRO_12Mhz або тактовий сигнал clk_in, який можна вибрати за допомогою TSICLKSEL[SEL] і розділити на TSICLKDIV[DIV].
6. Годинник із системного годинника мікросхеми
   • Зазвичай TSI серії Kinetis E забезпечує внутрішній еталонний годинник для створення функціонального годинника TSI.
   • Для TSI MCX Nx4x робочий годинник не тільки з внутрішнього IP, але він може бути з системного годинника мікросхеми. MCX Nx4x TSI має два варіанти джерела тактової частоти (шляхом налаштування TSICLKSEL[SEL]).
   • Як показано на малюнку 5, один із системного годинника мікросхеми може зменшити робоче енергоспоживання TSI, інший генерується внутрішнім генератором TSI. Це може зменшити тремтіння робочого годинника TSI.
   • Тактова частота FRO_12 МГц або тактова частота clk_in є джерелом тактової частоти функції TSI, її можна вибрати за допомогою TSICLKSEL[SEL] і розділити на TSICLKDIV[DIV].
7. Перевірте роботу пальця
   • MCX Nx4x TSI забезпечує тестову функцію пальця, яка може імітувати дотик пальцем без справжнього дотику пальцем до апаратної плати, налаштувавши відповідний регістр.
   • Ця функція корисна під час налагодження коду та тестування апаратної плати.
   • Силу тестового пальця TSI можна налаштувати за допомогою TSI0_MISC[TEST_FINGER], за допомогою якого користувач може змінити силу дотику.
   • Існує 8 варіантів ємності пальця: 148pF, 296pF, 444pF, 592pF, 740pF, 888pF, 1036pF, 1184pF. Функцію тестування пальця можна ввімкнути, налаштувавши TSI0_MISC[TEST_FINGER_EN] на 1.
   • Користувач може використовувати цю функцію для розрахунку апаратної ємності сенсорної панелі, налагодження параметрів TSI та виконання тестів на безпеку/відмову програмного забезпечення (FMEA). У програмному коді спочатку налаштуйте ємність пальця, а потім увімкніть функцію перевірки пальця.

ExampВипадок використання нової функції MCX Nx4x TSI
MCX Nx4x TSI має функцію для використання з низьким енергоспоживанням:

• Використовуйте системний годинник мікросхеми, щоб заощадити енергоспоживання IP.
• Використовуйте функцію автоматичного запуску, функцію об’єднання безконтактних каналів, функцію автоматичного відстеження базової лінії, функцію автоматичного відстеження порогового значення та функцію усунення дребезгу для легкого пробудження з низьким енергоспоживанням.

Підтримка апаратного та програмного забезпечення MCX Nx4x TSI

• NXP має чотири типи апаратних плат для підтримки оцінки MCX Nx4x TSI.
• Плата X-MCX-N9XX-TSI — це внутрішня оціночна плата, за її запитом потрібно укласти контракт із FAE/Marketing.
• Інші три плати є платами офіційного випуску NXP, і їх можна знайти на NXP web де користувач може завантажити офіційно підтримуване програмне забезпечення SDK і сенсорну бібліотеку.

Оціночна плата TSI серії MCX Nx4x

• NXP надає оціночні дошки, щоб допомогти користувачам оцінити функцію TSI. Нижче наведено детальну інформацію про дошку.

Плата X-MCX-N9XX-TSI

• Плата X-MCX-N9XX-TSI — це еталонна конструкція з розпізнаванням дотику, що включає кілька шаблонів дотику на основі високопродуктивного MCU NXP MCX Nx4x, який має один модуль TSI і підтримує до 25 сенсорних каналів, продемонстрованих на платі.
• Плату можна використовувати для оцінки функції TSI для MCU серій MCX N9x і N5x. Цей продукт пройшов сертифікацію IEC61000-4-6 3V.

NXP Semiconductors

MCX-N5XX-EVK

MCX-N5XX-EVK забезпечує сенсорний слайдер на дошці, і він сумісний з дошкою FRDM-TOUCH. NXP надає сенсорну бібліотеку для реалізації функцій клавіш, повзунка та поворотних дотиків.

MCX-N9XX-EVK

MCX-N9XX-EVK забезпечує сенсорний слайдер на дошці, і він сумісний з дошкою FRDM-TOUCH. NXP надає сенсорну бібліотеку для реалізації функцій клавіш, повзунка та поворотних дотиків.

FRDM-MCXN947
FRDM-MCXN947 забезпечує клавішу в один дотик на платі та сумісний із платою FRDM-TOUCH. NXP надає сенсорну бібліотеку для реалізації функцій клавіш, повзунка та поворотних дотиків.

Підтримка сенсорної бібліотеки NXP для MCX Nx4x TSI

• NXP пропонує безкоштовну бібліотеку сенсорного програмного забезпечення. Він надає все програмне забезпечення, необхідне для виявлення дотиків і впровадження більш просунутих контролерів, таких як повзунки або клавіатури.
• Фонові алгоритми TSI доступні для сенсорних клавіатур і аналогових декодерів, автокалібрування чутливості, низького енергоспоживання, близькості та водостійкості.
• Програмне забезпечення поширюється у формі вихідного коду у «структурі коду мови об’єкта С». Для конфігурації та налаштування TSI надається інструмент сенсорного налаштування на основі FreeMASTER.

Створення SDK і завантаження сенсорної бібліотеки

• Користувач може створити SDK апаратних плат MCX https://mcuxpresso.nxp.com/en/welcome, додайте сенсорну бібліотеку до SDK і завантажте пакет.
• Процес показаний на рисунках 10, 11 і 12.

Сенсорна бібліотека NXP

• Код датчика дотику в завантаженій папці SDK …\boards\frdmmcxn947\demo_apps\touch_ sensing розроблено за допомогою сенсорної бібліотеки NXP.
• Довідковий посібник NXP Touch Library можна знайти в папці …/middleware/touch/freemaster/ html/index.html, він описує програмну бібліотеку NXP Touch для реалізації додатків сенсорного керування на платформах NXP MCU. Бібліотека програмного забезпечення NXP Touch надає алгоритми визначення дотику для виявлення дотиків, рухів або жестів пальцями.
• Інструмент FreeMASTER для конфігурації та налаштування TSI входить до сенсорної бібліотеки NXP. Для отримання додаткової інформації див. Довідковий посібник NXP Touch Library (документ NT20RM) або NXP Touch Development Guide (документ AN12709).
• Основні будівельні блоки бібліотеки NXP Touch показані на малюнку 13:

Продуктивність MCX Nx4x TSI

Для MCX Nx4x TSI наступні параметри були перевірені на платі X-MCX-N9XX-TSI. Ось підсумок ефективності.

Таблиця 6. Підсумок продуктивності

	Серія MCX Nx4x
1	SNR	До 200:1 для режиму самостійного обмеження та режиму спільного обмеження
2	Товщина накладки	До 20 мм
3	Сила приводу щита	До 600 пФ на 1 МГц, до 200 пФ на 2 МГц
4	Діапазон ємності датчика	5 пФ – 200 пФ

1. Тест SNR
   • SNR обчислюється відповідно до необроблених даних значення лічильника TSI.
   • У випадку, коли для обробки sampсвітлодіодні значення, значення SNR 200:1 можна досягти в режимі самозаглушення та режимі взаємного заглушення.
   • Як показано на малюнку 14, тест SNR було виконано на платі TSI на EVB.
2. Тест на міцність приводу щита
   • Сильна міцність екрану TSI може покращити водонепроникність сенсорної панелі та може підтримувати більший дизайн сенсорної панелі на апаратній платі.
   • Коли всі 4 екрановані канали TSI увімкнено, максимальна здатність драйвера екранованих каналів перевіряється на робочих частотах TSI 1 МГц і 2 МГц у режимі самообмеження.
   • Чим вище тактова частота TSI, тим нижча сила приводу екранованого каналу. Якщо робоча тактова частота TSI нижча за 1 МГц, максимальна потужність приводу TSI перевищує 600 пФ.
   • Щоб виконати дизайн апаратного забезпечення, зверніться до результатів тестування, наведених у таблиці 7.
   • Таблиця 7. Результат тесту на міцність захисного драйвера
     

     Щитовий канал включений	Годинник	Максимальна міцність приводу щита
     CH0, CH6, CH12, CH18	1 МГц	600 пФ
     	2 МГц	200 пФ
3. Перевірка товщини накладки
   • Щоб захистити сенсорний електрод від впливу зовнішнього середовища, накладний матеріал повинен бути щільно прикріплений до поверхні сенсорного електрода. Між сенсорним електродом і накладкою не повинно бути повітряного прошарку. Накладка з високою діелектричною проникністю або накладка з малою товщиною покращує чутливість сенсорного електрода. Максимальна товщина акрилового накладного матеріалу була перевірена на платі X-MCX-N9XX-TSI, як показано на рисунку 15 і малюнку 16. Дотик можна виявити на 20-мм акриловому накладці.
   • Ось умови, які необхідно виконати:
     • SNR>5:1
     • Режим самозаглушки
     • 4 захисні канали включені
     • Підвищення чутливості
4. Перевірка діапазону ємності датчика
   • Рекомендована власна ємність датчика дотику на апаратній платі знаходиться в діапазоні від 5 пФ до 50 пФ.
   • Площа сенсорного датчика, матеріал друкованої плати та маршрутна лінія на платі впливають на розмір власної ємності. Це необхідно враховувати під час розробки апаратного забезпечення плати.
   • Після тестування на платі X-MCX-N9XX-TSI MCX Nx4x TSI може виявити дотик, коли власна ємність досягає 200 пФ, а SNR перевищує 5:1. Тому вимоги до дизайну сенсорної дошки більш гнучкі.

Висновок

Цей документ представляє основні функції TSI на мікросхемах MCX Nx4x. Докладніше про принцип TSI MCX Nx4x див. у розділі TSI Довідкового посібника MCX Nx4x (документ MCXNx4xRM). Пропозиції щодо дизайну апаратної плати та дизайну сенсорної панелі див. у посібнику користувача KE17Z Dual TSI (документ КЕ17ЗДЦЮГ).

Список літератури

Наступні посилання доступні на NXP webсайт:

1. Довідковий посібник MCX Nx4x (документ MCXNx4xRM)
2. KE17Z Dual TSI Посібник користувача (документ КЕ17ЗДЦЮГ)
3. Керівництво з розробки NXP Touch ( документ AN12709)
4. Довідковий посібник NXP Touch Library (документ NT20RM)

Історія переглядів

Таблиця 8. Історія переглядів

ID документа	Дата випуску	опис
UG10111 v.1	7 травня 2024 року	Початкова версія

Правова інформація

• визначення
  • Чернетка — Статус чернетки в документі вказує на те, що вміст все ще перебуває на внутрішній перевірціview і підлягає офіційному затвердженню, яке може призвести до змін або доповнень. NXP Semiconductors не дає жодних заяв або гарантій щодо точності чи повноти інформації, включеної до чорнової версії документа, і не несе відповідальності за наслідки використання такої інформації.
• Відмова від відповідальності
  • Обмежена гарантія та відповідальність — Інформація в цьому документі вважається точною та надійною. Однак компанія NXP Semiconductors не дає жодних заяв або гарантій, явних чи непрямих, щодо точності чи повноти такої інформації та не несе відповідальності за наслідки використання такої інформації. NXP Semiconductors не несе відповідальності за вміст цього документа, якщо він наданий джерелом інформації за межами NXP Semiconductors. NXP Semiconductors ні в якому разі не несе відповідальності за будь-які непрямі, випадкові, штрафні, спеціальні або непрямі збитки (включаючи, без обмеження, втрачені прибутки, втрачені заощадження, перерву в бізнесі, витрати, пов’язані з видаленням або заміною будь-яких продуктів або витрати на переробку) незалежно від того, чи ґрунтуються такі збитки на делікті (включаючи недбалість), гарантії, порушенні контракту чи будь-якій іншій юридичній теорії. Незважаючи на будь-які збитки, яких клієнт може понести з будь-якої причини, загальна та кумулятивна відповідальність NXP Semiconductors перед клієнтом за продукти, описані в цьому документі, обмежується Положеннями та умовами комерційного продажу NXP Semiconductors.
  • Право на внесення змін — NXP Semiconductors зберігає за собою право в будь-який час і без попередження вносити зміни в інформацію, опубліковану в цьому документі, включаючи, без обмежень, специфікації та описи продуктів. Цей документ замінює всю інформацію, надану до публікації.
  • Придатність до використання — Продукція NXP Semiconductors не розроблена, не має дозволу та гарантії не підходить для використання в життєзабезпеченні, життєво важливих або критично важливих для безпеки системах чи обладнанні, а також у програмах, де збій або несправність продукту NXP Semiconductors може призвести до тілесних ушкоджень, смерті або серйозної шкоди майну чи навколишньому середовищу. NXP Semiconductors та її постачальники не несуть відповідальності за включення та/або використання продуктів NXP Semiconductors у такому обладнанні чи програмах, тому таке включення та/або використання здійснюється на власний ризик клієнта.
  • Додатки — Програми, описані в цьому документі для будь-якого з цих продуктів, призначені лише для ілюстрації. NXP Semiconductors не робить жодних заяв або гарантій, що такі програми будуть придатними для вказаного використання без подальшого тестування чи модифікації. Клієнти несуть відповідальність за розробку та роботу своїх програм і продуктів, які використовують продукти NXP Semiconductors, і NXP Semiconductors не несе відповідальності за будь-яку допомогу з програмами чи розробкою продуктів клієнта. Замовник несе виключну відповідальність за визначення того, чи підходить продукт NXP Semiconductors для додатків і запланованих продуктів замовника, а також для запланованого застосування та використання сторонніми клієнтами замовника. Клієнти повинні забезпечувати відповідні запобіжні заходи щодо конструкції та експлуатації, щоб мінімізувати ризики, пов’язані з їхніми програмами та продуктами. NXP Semiconductors не бере на себе жодної відповідальності, пов’язаної з будь-яким невиконанням зобов’язань, пошкодженням, витратами або проблемами, які ґрунтуються на будь-якій слабкості чи невиконанні замовчування в програмах або продуктах замовника, або застосуванні чи використанні сторонніми клієнтами клієнта. Клієнт несе відповідальність за проведення всіх необхідних тестувань для програм і продуктів клієнта з використанням продуктів NXP Semiconductors, щоб уникнути невиконання програм і продуктів за замовчуванням, або застосування або використання сторонніми клієнтами клієнта. NXP не несе жодної відповідальності з цього приводу.
  • Умови комерційного продажу — Продукти NXP Semiconductors продаються відповідно до загальних умов комерційного продажу, опублікованих на https://www.nxp.com/profile/terms якщо інше не обумовлено в дійсній письмовій індивідуальній угоді. У разі укладення індивідуального договору застосовуються лише умови відповідного договору. Цим компанія NXP Semiconductors прямо заперечує проти застосування загальних положень та умов замовника щодо придбання клієнтом продуктів компанії NXP Semiconductors.
  • Експортний контроль — Цей документ, а також предмет(и), описані в ньому, можуть підпадати під дію правил експортного контролю. Для експорту може знадобитися попередній дозвіл від компетентних органів.
  • Придатність для використання в неавтомобільних продуктах — Якщо в цьому документі прямо не зазначено, що цей конкретний продукт NXP Semiconductors придатний для використання в автомобілях, цей продукт не підходить для використання в автомобілях. Він не ані кваліфікований, ані перевірений автомобільними випробуваннями чи вимогами до застосування. NXP Semiconductors не несе відповідальності за включення та/або використання неавтомобільних кваліфікованих продуктів в автомобільному обладнанні чи програмах. Якщо клієнт використовує продукт для проектування та використання в автомобільних додатках відповідно до автомобільних специфікацій і стандартів, клієнт (а) повинен використовувати продукт без гарантії NXP Semiconductors на продукт для таких автомобільних застосувань, використання та специфікацій, і (б) щоразу, коли клієнт використовує продукт для автомобільних додатків поза межами специфікацій NXP Semiconductors. Таке використання здійснюється виключно на власний ризик клієнта, і (c) клієнт повністю відшкодовує NXP Semiconductors будь-яку відповідальність, збитки або невдалі претензії щодо продукту, що є результатом розробки клієнта та використання продукту для автомобільних додатків поза стандартною гарантією NXP Semiconductors і специфікаціями продукції NXP Semiconductors.
  • Переклади — Неанглійська (перекладена) версія документа, включаючи юридичну інформацію в цьому документі, надається лише для довідки. Англійська версія має переважну силу у разі будь-яких розбіжностей між перекладеною та англійською версіями.
  • Безпека - Клієнт розуміє, що всі продукти NXP можуть мати невизначені вразливості або підтримувати встановлені стандарти безпеки чи специфікації з відомими обмеженнями. Клієнти відповідають за розробку та роботу своїх програм і продуктів протягом усього життєвого циклу, щоб зменшити вплив цих вразливостей на програми та продукти клієнта. Відповідальність замовника також поширюється на інші відкриті та/або власні технології, які підтримуються продуктами NXP для використання в програмах замовника. NXP не несе відповідальності за будь-яку вразливість. Клієнти повинні регулярно перевіряти оновлення системи безпеки від NXP і відповідним чином реагувати. Клієнт вибирає продукти з функціями безпеки, які найкраще відповідають правилам, нормам і стандартам передбачуваного застосування, і приймає остаточні дизайнерські рішення щодо своїх продуктів і несе одноосібну відповідальність за відповідність усім законодавчим, нормативним вимогам і вимогам безпеки, що стосуються його продуктів. , незалежно від будь-якої інформації чи підтримки, яку може надати NXP. NXP має групу реагування на інциденти безпеки продукту (PSIRT) (за адресою PSIRT@nxp.com), який керує розслідуванням, звітуванням і випуском рішень щодо вразливостей безпеки продуктів NXP.
  • NXP BV — NXP BV не є операційною компанією і не розповсюджує та не продає продукти.

Торгові марки

• Примітка: Усі згадані бренди, назви продуктів, назви послуг та торгові марки є власністю відповідних власників.
• NXP — товарний знак і логотип є торговими марками 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 — є товарними знаками та/або зареєстрованими товарними знаками Arm Limited (або його дочірніх компаній або філій) у США та/або в інших країнах. Відповідна технологія може бути захищена будь-яким або всіма патентами, авторськими правами, дизайном і комерційною таємницею. Всі права захищені.
• Кінетис — є торговою маркою NXP BV
• MCX — є торговою маркою NXP BV
• Microsoft, Azure і ThreadX — є товарними знаками групи компаній Microsoft.

Майте на увазі, що важливі зауваження щодо цього документа та продуктів, описаних у ньому, включено до розділу «Юридична інформація».

• © 2024 NXP BV Усі права захищено.
• Для отримання додаткової інформації відвідайте https://www.nxp.com.
• Дата випуску: 7 травня 2024 року
• Ідентифікатор документа: UG10111
• Рев. 1 — 7 травня 2024 року

Документи / Ресурси

Високопродуктивні мікроконтролери серії NXP MCX N [pdfПосібник користувача Серія MCX N, високопродуктивні мікроконтролери серії MCX N, високопродуктивні мікроконтролери, мікроконтролери

Список літератури

• Посібник користувача