大咖談 | 觸控MCU與觸控IC的技術區別分析
發布時間:2018-08-06 責任編輯:lina
【導讀】推薦觸控 MCU給客戶時,經常會有這樣的反饋:我們曾使用觸控 IC,簡單易用。那麼,觸控 MCU和觸控 IC究竟哪個是正確的選擇呢?單純從它們的自身功能特點而言,無法斷言孰優孰劣。隻能說,某些應用更適合使用觸控 IC,而有些應用更適合使用觸控 MCU。
推薦觸控 MCU給客戶時,經常會有這樣的反饋:我們曾使用觸控 IC,簡單易用。那麼,觸控 MCU和觸控 IC究竟哪個是正確的選擇呢?單純從它們的自身功能特點而言,無法斷言孰優孰劣。隻能說,某些應用更適合使用觸控 IC,而有些應用更適合使用觸控 MCU。
1、初次建立觸控應用程序的工作負荷及調試難度
從初次建立觸控應用程序的工作負荷及調試難度對比二者的不同。使用觸控 IC和觸控 MCU應用方案中軟、硬件組成示意圖,如圖1所示。

圖1 使用觸控IC和MCU應用方案中軟、硬件組成圖
使用觸控 IC的應用方案中,主控MCU和觸控 IC 之間的數據交換,通常是通過串行接口(例如,I2C、SPI)實現的。因此,用戶需要開發相應的通訊程序,執行數據的交換。無論是利用主控MCU的硬件串行接口,還是使用軟件模擬串行協議實現數據傳輸,都增加了軟件開發的負荷。特別是在調試初期,如果主控MCU不能正確檢測到觸控動作,需要判斷故障源是觸控 IC異常,或者是通訊程序異常,還是主控MCU側檢測程序的錯誤。因此,很大程度上增加了軟件調試的難度。而使用Rx130的應用方案,用戶僅需要將開發工具Workbench生成的觸控 程序,集成到應用方案的軟件項目中。Rx130簡單地調用觸控 API接口函數,讀取MCU RAM中的標誌,即可完成觸控 有/無的判斷。此外,Workbench 生成的觸控程序,通常是基於用戶的目標電路板、並完成了初步Tuning 生成的。因此,其正確性是毋庸置疑的。即使整機調試過程中發生故障,僅需要檢查、修改主控程序,從而減少了調試內容,利於調試過程中故障源的定位和故障排除。

圖2 優化觸控IC的工作環境
2、觸控參數精細化
從觸控參數(例如,靈敏度)精細化的角度,對比二者的不同。觸控 IC通常內置了缺省的參數,如果主控MCU的檢測程序和通訊程序正確,那麼MCU和觸控 IC連通後,即可判斷觸控有/無的判斷。從這一點出發,觸控 IC具有優越性。但是,缺省參數是確定的,而用戶的應用方案是千差萬別的。因此,很多情況下需要對觸控 參數做精細化調整,以優化應用方案的觸控性能。優化觸控 IC的工作環境如圖2所示。
如圖2所示,Tuning軟件使用串行接口實現觸控參數的調整,並將優化後的參數通過串行接口寫入到觸控 IC。為了驗證更新後的參數在應用係統中的整體性能,需要連接主控MCU和觸控 IC,並運行MCU中的控製程序。但是,調試工具和主控MCU共用觸控 IC的串行接口,因此,需要切斷和調試工具的連接,並將串行接口切換到主控MCU。換言之,在驗證參數整體性能時,無法通過調試工具的GUI,直觀監測參數調整後的效果。

圖3 調整Rx130應用方案的環境
調整Rx130應用方案的環境如圖3所示。由於Rx130利用內置的觸控模塊檢測觸控動作,用於通訊的串行接口(例如,UART)僅用於和調試工具Workbench通訊,因此,即使在Rx130運行程序、驗證參數的過程中,仍然可以通過串行接口,將當前參數的觸控效果反映到Workbench的GUI界麵,方便用戶直觀地觀測到參數調整後的效果。
3、程序燒寫成本

圖4 觸控IC方案及Rx130方案程序燒錄
從程序燒寫的成本,比較二者的不同。如圖4所示,如果用戶不使用觸控 IC的缺省參數,而是使用結合具體應用方案優化後的參數,那麼需要通過編程器將最新的參數固化到觸控 IC。特別是批量生產時,增加了燒錄觸控 IC的額外成本。而右圖所示的Rx130方案中,僅需要將應用程序燒錄到Rx130中。
4、LED驅動
從LED驅動的角度,比較二者的異同。通常,觸控 IC內置了LED Driver。如果應用方案中需要使用LED表示觸控動作的有/無,並且應用產品的結構設計,要求LED緊鄰觸控電極,如圖5所示,那麼使用觸控 IC更方便PCB的Layout。

圖5 觸控IC更方便PCB的Layout
但是,並非所有的應用產品,都需要使用LED表示觸控動作的有/無,例如,簡易的觸控 Pad。此時,使用Rx130等觸控 MCU是更合適的選擇,因為無需支付使用觸控 IC 中所含LED Driver的隱性費用。或者在結構設計方麵,需要將表示觸控動作有/無的LED遠離觸控電極,那麼也建議使用觸控 MCU,因為觸控 MCU通常有更多的引腳可供選擇,方便優化PCB Layout。
5、結論
本文以Rx130 觸控 MCU為例,簡單分析了觸控 MCU 和 觸控 IC的各自優點。用戶在開發具體的應用產品時,究竟選擇觸控 IC,還是觸控 MCU,不僅考慮觸控產品自身的功能特點,而是綜合應用產品的結構設計、使用環境、觸控性能要求、開發/調試周期、成本等諸多因素做出的判斷。
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