用于多相扫描的硬件去卷积块制造技术

描述了用于触摸阵列的多相扫描的硬件去卷积的设备和方法。一种设备包括被配置成存储包括卷积电容数据的电容图的存储器装置。所述卷积数据是利用多个TX模式的感测阵列的多相发送(TX)扫描的结果。所述设备还包括耦合到存储器装置的去卷积电路块。所述去卷积电路块被配置成利用所述多个TX模式的逆对卷积电容数据进行去卷积以获得去卷积电容图的电容数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求于2013年4月22日提交的美国临时申请No.61/814,508的权益，其整个内容通过引用并入在本文中。
本公开一般地涉及感测系统，并且更具体地涉及电容感测系统，其可配置成确定在电容式感测系统上的触摸的触摸位置。
技术介绍
电容感测系统能够感测在电极上生成的反映电容变化的电信号。这样的电容变化能够指示触摸事件(即，物体接近于特定电极)。电容式感测元件可以被用来代替机械按钮、旋钮以及其它类似的机械用户接口控件。电容式感测元件的使用允许消除复杂的机械开关和按钮，从而在恶劣条件下提供可靠的操作。此外，电容式感测元件被广泛地用在现代客户应用中，从而在现有产品中提供新的用户接口选项。电容式感测元件范围从单个按钮到用于触摸感测表面按照电容式感测阵列的形式布置的大量。利用电容式感测阵列的透明触摸屏在现今的工业和消费者市场中是普遍的。能够在蜂窝电话、GPS装置、机顶盒、相机、计算机屏幕、MP3播放器、数字平板等上找到它们。电容式感测阵列通过测量电容式感测元件的电容并且寻找指示导电物体的触摸或存在的电容增量而工作。当导电物体(例如，手指、手或其它物体)与电容式感测元件接触或极为接近时，电容改变并且检测到导电物体。电容式触摸感测元件的电容变化能够通过电路来测量。电路将所测量到的电容式感测元件的电容转换成数字值。存在两种典型类型的电容：1)互电容，其中电容感测电路能够访问电容器的两个电极；2)自电容，其中电容感测电路仅能够访问电容器的一个电极，其中第二电极束缚于DC电压电平或者寄生地耦合到地。触摸面板有两种类型(1)和(2)的电容的分布负荷，并且赛普拉斯公司(Cypress)的触摸解决方案利用其各种感测模式唯一地或按照混合形式感测两种电容。附图说明通过示例而非限制的方式在附图的图中图示本专利技术。图1是图示具有包括去卷积电路块的处理装置的电子系统的一个实施例的框图。图2图示根据一个实施例的减小中央处理单元(CPU)上的负荷的去卷积电路块。图3图示根据一个实施方式的固件中的传统去卷积流程。图4图示根据一个实施例的具有去卷积电路块的去卷积流程。图5图示根据一个实施例的包括去卷积电路块的触摸屏控制器(TSC)的触摸屏子系统(TSS)。图6图示根据一个实施例的TSS通道引擎和去卷积电路块。图7图示根据一个实施例的具有多个TX模式的两个多相组的表。图8图示根据一个实施例的根据TX激励矩阵的多相TX扫描。图9图示根据一个实施例的针对多相TX扫描将不存在的TX线映射到电容图。图10是根据一个实施例的在去卷积电路块中使用的去卷积状态机和可编程变量的流程图。图11是由根据一个实施例的去卷积电路块所执行的去卷积操作的流程图。图12是根据一个实施例的对卷积电容图进行去卷积的方法的流程图。具体实施方式在以下描述中，出于说明的目的，阐述了许多特定细节以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员而言将明显的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践本专利技术。在其它实例中，众所周知的电路、结构以及技术未详细地而是用框图示出，以便避免不必要地使本说明书的理解混淆。在说明书中对“一个实施例”或“实施例”的参考意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。位于本说明中的各种位置处的短语“在一个实施例中”未必指代同一实施例。描述了用于触摸阵列的多相扫描的硬件去卷积的设备和方法。一个设备包括被配置成存储包括卷积电容数据的电容图的存储器装置。卷积数据是利用多个TX模式对感测阵列的多相发送(TX)扫描的结果。该设备还包括耦合到存储器装置的去卷积电路块。该去卷积电路块被配置成利用多个TX模式的逆对卷积电容数据进行去卷积以获得去卷积电容图的电容数据。在数学和函数分析中，卷积是对产生通常被视为原始函数之一的修改版本的第三函数的两个函数的数学运算。计算卷积的逆被称为去卷积(还被称为解卷积)。如本文中所描述的，硬件对由多相扫描产生的卷积数据进行去卷积。触摸屏感测技术测量在触摸屏面板的交点的阵列上的电容变化。可以将两个感测元件之间的交点理解为一个感测电极跨越或者重叠另一感测电极、同时使彼此维持电隔离的位置。传统扫描技术将在一条轴上发送单个发送(TX)信号输出并且在另一条轴上在接收(RX)通道上接收。这将针对每个TX输出重复。本文中所描述的实施例致力于通过对于用于面板扫描的TX信号使用替代驱动机制来在不降低刷新速率的情况下改进信噪比(SNR)。这些多相扫描技术基于同时对面板电极中的一些或全部施加TX信号并且针对不同的扫描状态改变单独的TX电极相位。多相TX扫描通过导致SNR改进的同时驱动多个TX线(M)来实现SNR的显著改进。作为多相扫描的结果，能够将电容图存储在RX线的存储器中，所述RX线服从多个被驱动的TX线。能够通过触摸屏控制器(TSC)通道引擎来创建电容图。接连地利用n个驱动模式同时驱动n条TX面板线(TXn)与一次驱动n条TX面板线相比导致具有更高SNR的电容图。然而，电容图在最初存储在存储器中时被卷积。在通过主机诸如TSC装置的处理器核(例如，CPU)或耦合到TSC装置的主机进行手指位置处理之前，需要对电容图进行去卷积。去卷积是多相TX操作的逆，如由被驱动的TX线的驱动模式所定义的。去卷积在本文中所描述的实施例中在TSC装置的硬件中完成，以便减小处理器核(CPU)上的处理负荷并且改进处理时间。如果处理能力可用，则去卷积还能够作为TSC装置上的固件或处理器核的固件中的算法被执行。图1是图示具有包括去卷积电路块120的处理装置110的电子系统100的一个实施例的框图。参考图2至图13更详细描述有关去卷积电路块120的细节。简言之，去卷积电路块120被配置成利用多个TX模式的逆对卷积电容数据进行去卷积，以获得去卷积电容图的电容数据。去卷积电路块120可以是电容感测电路101的一部分或者可以是如图1中所图示的与电容感测电路101分离的电路。处理装置110被配置成检测触摸感测装置(诸如电容式感测阵列125)上的一个或多个触摸。该处理装置能够检测导电物体，诸如触摸物体140(手指或无源触针)、有源触针130或其任何组合。电容感测电路101能够测量关于电容式感测阵列125的触摸数据。可以将触摸数据表示为多个单元，每个单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理装置，包括：存储器装置，所述存储器装置被配置成存储包括卷积电容数据的电容图，其中，所述卷积数据是利用多个TX模式的感测阵列的多相发送(TX)扫描的结果；以及去卷积电路块，所述去卷积电路块耦合到所述存储器装置，其中，所述去卷积电路块被配置成利用所述多个TX模式的逆对所述卷积电容数据进行去卷积以获得去卷积电容图的电容数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.22 US 61/814,508;2013.09.11 US 14/024,2991.一种处理装置，包括：
存储器装置，所述存储器装置被配置成存储包括卷积电容数据的
电容图，其中，所述卷积数据是利用多个TX模式的感测阵列的多相发
送(TX)扫描的结果；以及
去卷积电路块，所述去卷积电路块耦合到所述存储器装置，其中，
所述去卷积电路块被配置成利用所述多个TX模式的逆对所述卷积电
容数据进行去卷积以获得去卷积电容图的电容数据。
2.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述去卷积电路块包
括用于存储多个可编程系数的寄存器，其中，所述多个可编程系数实
现去卷积算法以对所述卷积电容数据进行去卷积。
3.根据权利要求2所述的处理装置，其中，所述寄存器还被配置
成存储所述多个TX模式，其中，所述多个TX模式中的每一个包括针
对多个TX驱动线的元素，其中，所述元素是第一值、第二值或第三值
中的至少一个，其中，所述第一值针对给定TX驱动线指示TX脉冲信
号，所述第二值针对所述给定TX驱动线指示逆TX脉冲信号，并且所
述第三值针对所述给定TX驱动线指示无TX脉冲信号。
4.根据权利要求3所述的处理装置，其中，所述多个TX模式包
括以下四个TX模式：
TX模式0：+1、+1、+1、-1；
TX模式1：-1、+1、+1、+1；
TX模式2：+1、-1、+1、+1；以及
TX模式3：+1、+1、-1、+1。
5.根据权利要求4所述的处理装置，其中，所述四个TX模式形
成第一多相组，并且其中，第二多相组包括零。
6.根据权利要求3所述的处理装置，其中，所述多个TX模式包
括具有以下TX模式的TX模式的第一集合：
TX模式0：+1、+1、+1、-1、0、0、0、0；
TX模式1：-1、+1、+1、+1、0、0、0、0；
TX模式2：+1、-1、+1、+1、0、0、0、0；以及
TX模式3：+1、+1、-1、+1、0、0、0、0，并且其中，所述多个
TX模式包括具有以下TX模式的TX模式的第二集合：
TX模式0：0、0、0、0、+1、+1、+1、-1；
TX模式1：0、0、0、0、-1、+1、+1、+1；
TX模式2：0、0、0、0、+1、-1、+1、+1；以及
TX模式3：0、0、0、0、+1、+1、-1、+1。
7.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述去卷积电路块被
配置成执行就地去卷积，其中利用所述去卷积之后的所述电容数据在
所述存储器装置中复写所述卷积电容数据。
8.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述电容图包括根据
在存储器映射输入-输出(MMIO)寄存器字段中所指定的T个TX模
式和R条RX线，其中，所述多相TX扫描包括多相标识符n，其中T
是n的整数，其中，n在另一MMIO寄存器字段中指定，并且其中，
附加的MMIO寄存器字段存储多个可编程系数。
9.根据权利要求8所述的处理装置，其中，所述去卷积电路块包
括用于保持去卷积计算的中间结果的累加器，其中，所述去卷积计算
将所述电容图中的所述卷积电容数据的值与所述多个可编程系数中的
对应的一个相乘以获得结果，其中，所述去卷积计算的结果的和是累
加器值，并且其中，最终去卷积结果是通过将所述累加器值裁切至正
范围并缩放所述累加器值来计算的。
10.根据权利要求9所述的处理装置，其中，所述累加器包括具
有范围为[-2Λx,2Λx-1]的x个位，并且其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：简威廉·范德瓦尔特，阿伦·霍根，科尔姆·欧基夫，维克托·克雷米，沃洛季米尔·比达伊，保罗·凯莱赫，
申请(专利权)人：谱瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US