首先介紹下什么是MCU?MCU微控制單元(Microcontroller Unit;MCU) ,又稱單片微型計算機(Single Chip Microcomputer )或者單片機,是把中央處理器(Central Process Unit;CPU)的頻率與規格做適當縮減,并將內存(memory)、計數器(Timer)、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口,甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上,形成芯片級的計算機,為不同的應用場合做不同組合控制。諸如手機、PC外圍、遙控器,至汽車電子、工業上的步進馬達、機器手臂的控制等,都可見到MCU的身影。
觸摸ic觸摸在此特指單點或多點觸控技術; IC,即集成電路,是半導體元件產品的統稱。包括:1.集成電路板(integrated circuit,縮寫:IC);2.二、三極管;3.特殊電子元件等; 觸摸IC即指觸摸芯片。
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。
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,那么MCU和觸控 IC連通后,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,并將優化后的參數通過串行接口寫入到觸控 IC。
為了驗證更新后的參數在應用系統中的整體性能,需要連接主控MCU和觸控 IC,并運行MCU中的控制程序。
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,并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,直觀監測參數調整后的效果。
圖3 調整Rx130應用方案的環境
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后的參數,那么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,并且應用產品的結構設計,要求LED緊鄰觸控電極,如圖5所示,那么使用觸控 IC更方便PCB的Layout。
圖5 觸控IC更方便PCB的Layout
但是,并非所有的應用產品,都需要使用LED表示觸控動作的有/無,例如,簡易的觸控 Pad。
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原文標題:從零開始,究竟是如何區分觸控MCU和IC的優點?
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