专利名称：触摸屏接口电路的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及数据输入设备，并且更具体地涉及触摸屏接口电路。
背景技术：
触摸屏是可操作来检测显示区域内触摸的存在和位置的显示器。该术语通常指代手指、手或诸如铁笔或笔的其他无源对象对设备的显示器的触摸或接触。触摸屏通常由两个透明的层或板制成，一个在另一个的顶部上。通常，弹性材料用于保持两个层分离。当将足够的压力施加到触摸屏的表面(例如，用铁笔或手指)时，使得顶层与底层相接触，即在两个层或板之间建立了弧刷接触(wiper contact)。如图1中所示，电阻触摸屏可以具有背面层，例如具有例如铟锡氧化物(ITO)的均勻电阻涂层12的玻璃10 ；以及覆盖层14，例如聚酯膜，另外具有硬涂层16，其中覆盖层14 也具有电阻涂层18，并且电阻涂层12、18通过绝缘微粒间隔物20分离。当例如使用铁笔M 触摸屏幕时，触摸力将覆盖片14上的传导涂层18推向玻璃10上的涂层12，造成了电弧刷接触22。产生的电压可以是所触摸位置的模拟表示，其可以转换为数字的X和Y坐标。所示出的屏幕还具有边框26。电阻触摸屏例如可以是四线或八线触摸屏，或者五线或七线触摸屏。使用更多线的变化是可能的。四线和八线触摸屏由具有均勻表面电阻的两层透明电阻材料制成。例如，如图2 中所示，四线电阻触摸屏可以具有电阻X板30和电阻y板36，所述电阻X板30具有例如在水平方向上的第一和第二端子，它们可以被称作为第一 χ端子32和第二 χ端子34，所述电阻y板36具有垂直方向上的第一和第二端子，它们可以被称作为第一 y端子38和第二 y端子40。当使两个板局部相接触时，每一个板具有可以被表示为分为χ板30的第一电阻 42和第二电阻44以及y板36的第一电阻46和第二电阻48的电阻。该弧刷接触具有接触电阻50。控制器首先将电源电压施加到χ板30。在接触时，它探测在y板36处接收的电压，其表示左右位置或χ位置。然后它将电源电压施加到y板36并且从χ板30探测以计算y位置。五线和七线触摸屏由一个电阻层和仅用作为探针的一个传导层制成。例如，如图3 中所示，五线电阻触摸屏可以具有χ板52，所述χ板52具有第一 χ端子M、第二 χ端子56、 第三χ端子58和第四χ端子60。y板或覆盖层(未示出)可以仅用作为探针并且可以具有y端子。触摸y层可以导致与χ板52的弧刷接触62。控制器首先将电源电压施加到第一 χ端子M和第三χ端子58并且将第二 χ端子56和第四χ端子60接地，使得电压从上部到下部均勻地跨越屏幕流动。当触摸时，它在y端子处从覆盖片或y板读取Y电压。然后，控制器将电源电压施加到第一 χ端子M和第二 χ端子56并且将第三χ端子58和第四 χ端子60接地，并且再次从y端子读取X电压
发明内容
本发明提供了一种触摸屏接口电路和可编程装置，如所附权利要求中所述。本发明的具体实施例在从属权利要求中被阐述。本发明的这些和其他方面根据以下所述的实施例将是清楚的，并且参考以下所述的实施例来对其进行阐述。
将参考附图，仅通过示例来描述本发明的另外细节、方面和实施例。为了简洁和清楚而示出图中的要素，并且图中的要素不一定按比例绘制。不同附图中的相同附图标记指代相同或类似的组件。图1示意性地示出了触摸屏接口示例的示意图。图2示意性示出了示出四线触摸屏接口的示例的示意图。图3示意性示出了示出五线触摸屏接口的示例的示意图。图4示意性示出了触摸屏接口电路实施例的第一示例的示意图。图5示意性示出了触摸屏接口电路实施例的第二示例的示意图。图6根据触摸屏接口电路的实施例示意性示出了四线触摸屏的第一示例的示意图。图7根据触摸屏接口电路的实施例示意性示出了四线触摸屏的第二示例的示意图。图8根据触摸屏接口电路的实施例示意性示出了备用笔检测电路的示例的示意图。图9示意性示出了包括触摸屏接口电路的可编程装置的实施例的示意图。
具体实施例方式参考图4，示意性示出了触摸屏接口电路的实施例的第一示例的示意图。触摸屏接口电路70可以被配置为以至少第一、第二和第三模式操作，并且可以包括第一电阻χ板72， 所述第一电阻χ板72具有至少第一 χ端子74以及第二 χ端子78，所述第一 χ端子74在第一模式中连接到电压供给76，所述第二 χ端子78在第一模式中连接到电路接地146。并且它可以包括电压调节器电路80、84，电压调节器电路80、84包括在第一模式中连接到第二 χ 端子78并且连接到触摸屏基准缓冲器电路84的第一输入82的浮动基准电压源80，所述触摸屏基准缓冲器电路84具有在第一模式中连接到第一 χ端子74的第二输入86。电压调节器电路80、84可以被布置为在第一模式中控制电压供给76和第一 χ端子74之间的连接。 并且触摸屏接口电路70可以包括具有至少第一 y端子90的第二电阻y板88，并且可以被布置为将局部弧刷接触施加到第一 χ板72，该弧刷接触具有χ位置、y位置和压力。图4中所示的电路可以应用于四线触摸屏。然而，应当注意，这仅仅是为了更好地说明，并且所示出的原理可以容易地应用于其他触摸屏实现方式，例如五线、七线或八线触摸屏。所示出的触摸屏接口电路70可以允许在操作的第一模式中确定由施加到触摸屏的力，例如通过铁笔所造成的弧刷接触的水平或X位置。弧刷接触的X位置可以将X板72 的电阻分为第一 χ电阻138和第二 χ电阻140。在第二模式中，可以确定垂直或y位置。弧刷接触的y位置可以将χ板72的电阻分为第一 χ电阻142和第二 χ电阻144。并且在第三模式中，可以确定由铁笔所施加的力造成的压力。电压供给76可以向可以连接到电路接地 146的χ板72提供电源电压V。。。然而，为了启用和停用这些连接，第一和第二 χ端子可以包括高侧开关92和低侧开关94。开关例如可以被实现为晶体管，例如MOS晶体管。高侧开关和低侧开关例如可以是电源开关，例如对于1. 2V的传送多达12mA的电流。为了去除或至少减少诸如开关电阻的寄生电阻的影响，并且即使在寄生电阻经受改变时保持χ板 72上的电压不变，电压调节器电路80、84可以在第一模式中被连接以调节χ板72上的电压。所示出的浮动基准源80所生成的基准电压可以允许在χ板72上施加恒定电压。电压调节器电路80、84可以在第一模式中连接到可以包括开关96、98的第一 χ端子74和第二 χ端子78。然而，因为仅仅非常低的电流可以流经调节器电路和连接开关，所以在这里仅可出现很少的降压或不出现压降。因此，这些到χ板72和y板88的低电流连接在图4中示出为虚线，而连接到χ端子和y端子的实线可以表示流经它们的电流。应当注意，χ端子和y端子在图4中示出为一对邻近端子，一个用于连接到实线， 另一个用于连接到虚线。这可以象征着虚线和实线之间的差异。然而，X端子和y端子也可以被实现为连接到这两种线的端子或者实际上可以被实现为两个邻近的分离端子。触摸屏基准缓冲器电路84可以接收可以被施加到χ板72的基准电压，并且可以将它与通过第一 X端子74实际施加到X板72的电压比较。然而，例如由于寄生电阻，这些电压可以不同并且触摸屏基准缓冲器电路84可以控制将V。。施加到触摸屏接口电路70，以便补偿损耗并且将χ板72上的电压保持在与基准电压相对应的电平处。y板88可以包括 y端子，所述y端子用于接收与例如由手指触摸所述触摸屏造成的弧刷接触的χ位置相对应的探测电压。如所示的，弧刷接触可以导致具有接触电阻100的连接。电路接地146可以是地面。然而，它可以是具有恒定电势的任何基准点，根据该恒定电势测量其他电压。如图4中所示，浮动电压基准源80可以包括基准电流源102和基准电阻器104，提供基准电压V,ef作为基准电阻器Rtl 104上的电压。基准电流源102可以提供基准电流Iref
—Vref/R。。并且对于所示出的触摸屏接口电路70，第二电阻y板88可以包括在第二模式中连接到电压供给76的第一 y端子90以及在第二模式中连接到电路接地146的第二 y端子 106 ；并且电压调节器电路80、84可以包括在第二模式中连接到第二 y端子106并且连接到触摸屏基准缓冲器电路84的第一输入82的浮动基准电压源80，所述触摸屏基准缓冲器电路84具有在第二模式中连接到第一 y端子90的第二输入86。电压调节器电路80、84可以被布置为在第二模式中控制电压供给76和第一 y端子90之间的连接。在第二模式中，与 Vref相对应的电压可以被施加到y板上并且给出y位置的弧刷接触的电压值可以根据探测 χ板而被接收。在图4中所示的实施例中，第一 y端子90可以包括高侧开关108，所述高侧开关108用于启用到V。。电压供给76的连接，并且第二 y端子106可以包括低侧开关110， 所述低侧开关110用于连接到电路接地146。并且电压调节器电路80、84可以在第二模式中连接到可以包括开关112、114的第一和第二 y端子。使用开关可以允许当在集成电路(IC)中部分地实现电路时优化硅尺寸。然而，代替对于不同模式切换与电压调节器电路80、84的连接，可以提供分离的电压调节器电路来用于每一个特定模式中。用于y板的所示出的连接和端子可以适合于四线触摸屏。八线触摸屏可以具有双倍的y端子(和χ端子)。例如，对于五线触摸屏(并且类似地对于七线触摸屏)，连接可以是不同的，以便在第一和第二模式中将基准电压强加到X板72。在该情况下，第一电阻X板72可以至少包括在第一模式中连接到电压供给76和在第二模式中连接到电路接地146的第三χ端子(未示出)以及在第一模式中和第二模式连接到电路接地146的第四χ端子(未示出)。第一 χ端子74和第二 χ端子78可以在第二模式中连接到电压供给76并且电压调节器电路80、 84可以包括在第一模式中与第四χ端子连接并且与触摸屏基准缓冲器电路84的第一输入 82相连接的浮动基准电压源80，所述触摸屏基准缓冲器电路84具有在第一模式中连接到第三χ端子的第二输入86。电压调节器电路80、84可以布置为在第一模式中控制电压供给76和第三χ端子之间的连接；并且电压调节器电路80、84可以包括在第二模式中连接到第三和第四χ端子并且连接到触摸屏基准缓冲器电路84的第一输入82的浮动基准电压源 80，所述触摸屏基准缓冲器电路84具有在第二模式中连接到第一和第二 χ端子的第二输入 86。电压调节器电路80、84可以被布置为在第二模式中控制电压供给76与第一和第二 χ 端子之间的连接。如上用图4中给出的示例来描述，但是应用于所选择的许多常见的触摸屏架构，χ 板和y板的至少一些端子可以包括一个或多个开关92、94、96、98、108、110、112、114，以用于根据所述第一模式和所述第二模式来启用和停用与所述端子的连接。触摸屏基准缓冲器电路84可以包括差分放大器电路116，所述差分放大器电路 116具有连接到触摸屏基准缓冲器电路84的第一输入82的第一放大器输入118、连接到触摸屏基准缓冲器电路84的第二输入86的第二放大器输入120以及连接到晶体管设备1 的栅极端子124的放大器输出122，所述晶体管设备1 具有在电压供给76与χ板72或y 板88的至少一个相应的端子74、90之间连接的源极和漏极端子，所述χ板72或y板88的至少一个相应的端子74、90根据第一和第二模式被连接到电压供给76。根据操作的模式，触摸屏基准缓冲器电路84可以根据基准电压和实际施加到χ板 72或y板88的电压之间的变化来改变施加到晶体管1 的栅极124的电压，根据与将被强加到特定板上的期望基准电压的感测偏差来将V。。连接到电路。所示出的晶体管设备1 可以是一个晶体管。然而，它可以表示多个晶体管，例如在实现八线架构时。所示出的晶体管设备126的控制输入可以是栅极，因为所选择的晶体管1 可以是金属氧化物半导体(M0Q晶体管，例如PMOS或NMOS晶体管。然而，不同的实现方式，例如具有基极的双极晶体管是可能的。晶体管可以具有源极和漏极端子(分别为发射极和集电极)。如图4中所示，触摸屏接口电路70可以包括差分模数转换器(ADC) 128。它可以被连接以在第一模式中从y板88接收与弧刷接触的χ位置相对应的χ电压值或者在第二模式中从χ板72或y板88接收与弧刷接触的y位置相对应的y电压值。对于所示出的架构，可以从χ板72接收y电压值。然而，例如当使用五线架构时，可以从y板88接收与弧刷接触的1位置相对应的y电压值。根据触摸屏的目标应用，为ADC选择的数字字长度可以是8位或更多位，例如10位。在第三模式中，电流源可以连接到第一 y端子90，并且第二 χ端子78可以连接到电路接地146并且ADC 128可以被连接以接收第一 χ板72和第二 y板88之间的电压差。 电流源例如可以是基准电流源102。然而，可以使用不同的电流源。经由弧刷接触施加通过板的已知电流可以导致在弧刷接触电阻100处的接触电压，该接触电压对应于例如通过生成弧刷接触的铁笔或手指所施加的压力。ADC 1 可以包括多个信号输入和开关，例如开关 132、134，以用于启用特定输入。开关132、134例如可以连接ADC 128以接收在压力测量期间在第二 χ端子78和第二 y端子106处所测量的χ板和y板的电势。所测量的电压可以对应于用于使能弧刷接触所施加的压力。触摸屏基准电路84可以将基准电压施加到χ板或y板。可以在考虑可减少施加到触摸屏电路70的有效功率时来选择基准电压。这例如可以允许可以实现在包括触摸屏接口电路70的至少一部分的集成电路管芯的更小部分上的低功率开关。因此，浮动基准电压源80可以被配置为提供具有低于ADC 128的全刻度输入电压范围的电压电平的基准电压。例如，所提供的基准电压V,ef可以等于或小于ADC 1 的全刻度输入电压范围的一半。 例如，ADC 1 可以具有2. 4伏的全刻度输入电压范围并且基准电压VMf可以为1.2伏。这例如可减少触摸屏接口电路的功耗。例如，功率开关92、108可对于IOOOhm到IOOOOhm的全部板电阻切换多达12mA(毫安)的电流。如没有所提供的电路，必须将2. 4伏施加到板以用于使用ADC的全刻度输入电压范围，造成大约24mA的电流。因此，可用减小的尺寸实现根据给出系统的用于施加线路的功率开关。减少的板上的电流还可改进屏幕寿命。并且关于V。。电源，电路可允许更多的余量。例如，对于2. 75V的V。。，施加到板的电压将大约为 2. 2V。并且由于直接生成基准电压，所提供的触摸屏基准电路可以允许管芯尺寸优化，同时例如避免了使用电阻梯形电路来生成带隙电压上的基准。在所示出的实施例中，触摸屏接口电路70也可以包括缩放单元130，该缩放单元 130连接到ADC 128，被配置为按照通过ADC 1 的全刻度输入电压范围和基准电压的比所给出的因子来放大所接收的电压电平。这可以使得通过使用完整的ADC分辨率来增加触摸屏分辨率。例如，小于ADC分辨率一半的基准电压可以按因子或乘数2来缩放，以便利用完整的ADC分辨率。仍然参考图4，触摸屏接口电路可以包括连接到第一 χ端子74的稳定电容器136。 连接可以经由通过X端子74包括的高侧开关92。稳定电容器136可以在触摸屏基准电压电平上操作并且可以用作为低通滤波器，因此稳定提供到χ板72的电压，过滤电压变化并且平滑由开关造成的，例如由电压调节器输出造成的峰值。如图4中所示，稳定电容器也可以被连接，以稳定提供到y板88的电压。稳定电容器136例如可以是集成电路芯片的一部分或者可以被实现为芯片安装表面(CMS)组件。现在也参考图5，示意性示出了触摸屏接口电路实施例的第二示例的图。所示出的示意图可以是图4中所示出的触摸屏电路实施例的第一示例的另一个图示，处于第一或第二模式中。应用于第一和第二示例的附图标记可以指代类似或相同的组件。因为对于四线架构来说，图4可以指代处于操作的第一或第二模式中的触摸屏接口电路，两个附图标记可以用于一个所示出的组件。第一χ板或第二y板的最小电阻可以被表示为单个电阻148。包括基准电压源80、具有两个输入118、120和输出1 的差分放大器116的电压调节器电路可以用于通过调节当前连接的板的第一端子74、90之间连接的晶体管设备1 的控制输入或栅极来控制由电压供给76所提供的V。。的施加，所述当前连接的板具有电阻148并且被连接到电路接地146。电容器136可以用作稳定电容器。高侧施加开关92、108和低侧施加开关78、106可以被接通，用于将电压施加到特定板电阻148上。感测开关98、114和 96、112可以被接通，用于将电压调节电路连接到特定板。现在也参考图6，示意性示出了根据触摸屏接口电路实施例的四线触摸屏的第一示例的示意图。相同的附图标记可以指代相同或类似的组件。当处于操作的第一模式中时，弧刷接触的χ位置可以通过将基准电压VMf施加到第一 χ端子74以及接地到第二 χ端子78并且将y板第一 y端子90连接到ADC的输入ADCIN+以及将y板第二 y端子106连接到ADC输入ADCIN_来确定，给出χ位置为差分电压ADCIN+_ADCIN_与VMf的比，如果全刻度横坐标为1，假定χ坐标或χ位置被确定为坐标的差TSY1-TSX2的ADC码除以最大分辨率。 例如，对于10位ADC，最大分辨率可以是1024o TSXl、TSX2、TSYl和TSY2可以指代连接到触摸屏显示器的第一和第二 χ端子和ι端子的χ坐标和坐标。当处于操作的第二模式中时，弧刷接触的y位置可以通过将基准电压施加到第一 y端子90以及接地到第二 y端子106，并且将χ板第一 χ端子74连接到ADC的输入ADCIN+和将χ板第二 χ端子78连接到ADC输入ADCIN_来确定，给出y位置为差分电压 ADCIN+-ADCIN_与VMf的比，如果全刻度横坐标为1，假定屏幕上的y坐标或y位置被确定为坐标的差TSX1-TSY2的ADC码除以最大分辨率。例如，对于10位ADC，最大分辨率可以是 1024。现在也参考图7，示意性地示出了根据触摸屏接口电路实施例的四线触摸屏的第二示例的图。相同的附图标记可以指代相同或类似的组件。当处于操作的第三模式中时， 由笔、铁笔、手指等触摸的压力可以通过确定第一和第二板之间的电阻100来确定。已知电流，例如大约0. ImA可以通过电流源150提供到第一 y端子90，同时将接地施加到第二 χ端子78。作为示例，电流源可以是图4中所示的基准电流源。然后，使用第一 χ端子74和第二 1端子106之间的ADC而测量的电压差ADCIN+-ADCIN_可以等于接触电阻100上的电压， 其由ADCIN+-ADCIN_与由电流源150提供的电流的比来给出，其可以为Iref。现在也参考图8，示意性示出了根据触摸屏接口电路实施例的备用笔检测电路的示例的图。触摸屏接口可以包括备用笔检测电路152，所述备用笔检测电路152用于在备用模式中检测第一 χ板和第二 y板之间的电压变化，具有比较器156，所述比较器156包括被连接以接收弧刷接触电压的第一输入和被连接到浮动基准电压源的第二输入并且在比较器的输出上提供中断信号158。例如，端子164和168可以在四线架构中将备用笔检测电路分别连接到第一 χ端子和第一 y端子。对于五线架构，端子164和168例如可以分别连接到弧刷y端子和第一 χ端子。在笔检测启用状态期间，开关162、164可以断开。笔可以造成弧刷接触和接触电阻170上的电压降落，这可以由将所接收电压降与基准电压V,ef进行比较的比较器156来检测。比较器156例如可以被实现为施密特触发器，允许在检测到例如笔的触摸时稳定地提供中断信号。中断信号的生成可以结束备用模式，可以接通开关162、164并且可以允许由电流源154驱动电流，所述电流源IM可以是图4中所示出的基准电流源。然而，在备用模式中，可以不出现静态电流，使得在备用模式期间降低功耗。返回参考图4，触摸屏接口电路70可以包括控制器单元174，所述控制器单元174 被配置为应用第一模式和确定X位置，应用第二模式和确定y位置，以及应用第三模式和确定弧刷接触的压力。对于触摸屏接口 70所接收的一些触摸或每一触摸，控制器单元174可以将触摸屏接口电路切换到第一、第二和第三状态并且确定χ位置、y位置和压力。为了确定三个参数值可以仅执行三次模数转换。对于图4中所示的示例，控制器单元174例如可以在操作的第一模式中执行至少以下步骤它可以接通X板第一高侧开关92和第一低侧开关94以用于将Vref施加到X板 72。并且它可将y板88的第一 y端子90和第二 y端子106连接到ADC 128，以用于确定两个端子之间的差分电压和第一 ADC转换。控制器单元174例如可以在操作的第二模式中执行以下步骤它可以接通y板第一高侧开关108和第一低侧开关110，用于将V,ef施加到y板88。并且它可以将χ板72的第一 χ端子74和第二 χ端子78连接到ADC 128，用于确定两个端子之间的差分电压和第二 ADC转换。控制器单元174例如可以在操作的第三模式中执行以下步骤它可以接通y板第一高侧开关108并且将已知的基准电流连接到第一 y端子以及接通χ板低侧开关94，使已知电流跨越接触电阻100流到y板。并且它可以将第一 χ端子和第二 y端子连接到ADC 128，用于确定用于第三ADC转换的接触电阻100上的电压。ADC转换的数目因此可以是与三个一样少，同时避免了对值的后处理，因为每一个转换直接传送数字参数值，即可以减少用于计算触摸位置所需的计算工作量。控制单元174例如可以被配置为控制四线、八线触摸屏或五线、七线触摸屏。通过将基准电压例如设定为一半或者全刻度ADC基准，触摸屏控制器单元可以适合于任何高速或高分辨率的ADC。现在也参考图9，示出了包括触摸屏接口电路70的可编程装置172的实施例的示意图。可编程装置172可以包括如上所述的触摸屏接口电路70。可编程装置例如可以是个人数字助理(PDA)、移动电话、便携式媒体播放器、卫星导航设备、销售点系统或例如用于工业、医疗或办公自动化以及消费者电子环境的任何其他可编程装置。并且计算机程序产品可以包括当运行在可编程装置上时用于实现如上所述的触摸屏接口电路70的一部分的代码部分。操作系统(OS)是管理计算机资源共享并且向编程者提供用于访问这些资源的接口的软件。操作系统处理系统数据和用户输入，并且通过分配和管理任务和内部系统资源作为对系统的用户和程序的服务来响应。本发明也可以至少部分地在用于运行在计算机系统上的计算机程序中实现，所述计算机程序至少包括当运行在可编程装置，例如计算机系统上时用于执行根据本发明的方法的步骤，或者使得可编程装置执行根据本发明的设备或系统的功能的代码部分。计算机程序例如可包括以下的一个或多个子例程、函数、过程、对象方法、对象实现、可执行应用、 小应用程序、小服务程序、源代码、目标代码、共享库/动态加载库和/或设计为用于在计算机系统上执行的其他指令序列。计算机程序可以在数据载体上提供，例如CD-rom或磁盘， 用可装载的数据存储在计算机系统的存储器中，所述数据表示计算机程序。数据载体还可
11以是数据连接，例如电话线缆或无线连接。在前述说明书中，已参考了本发明实施例的特定示例描述了本发明。然而，将会明显的是，可以在不偏离所附权利要求所阐述的本发明的更广泛精神和范围的情况下在其中做出各种修改和变化。例如，连接可以是适合于例如经由中间设备从或向各个节点、单元或设备传送信号的连接类型。因此，除非暗示或者另外声明，连接例如可以是直接连接或间接连接。因为实现本发明的装置大多数由本领域技术人员已知的电子元件和电路构成，将不用比如上所述被认为必要的部分更大的程度来说明电路细节，这是为了理解和意识本发明的潜在构思并且为了不模糊本发明的教导或为了不从其转移注意。尽管参考特定的电势传导类型或极性描述了本发明，但是熟练的技术人员会意识到电势的传导类型和极性可以是相反的。此外，说明书和权利要求中的术语“前面”、“后面”、“上部”、“下部”、“上面”、“下
面”、“水平”、“垂直”等，如果有的话，用于描述性目的而不一定是用于描述永久的相对位置。应当理解，这样使用的术语在适当情况下可以互相交换，以使得这里描述的本发明实施例例如能够以不同于这里所说明和另外描述的其他取向来操作。如果需要，上面实施例中的某些可以使用各种不同的信息处理系统来实现。例如， 尽管图4及其论述描述了示例性的触摸屏接口电路架构，但是该示例性架构被给出仅是为了在论述本发明各个方面时提供有用的参考。当然，为了论述的目的已简化了架构的描述， 并且它仅是可根据本发明使用的许多不同类型的适当架构中的一种。本领域技术人员将会意识到，逻辑框之间的边界仅是说明性的，并且替选的实施例可以合并逻辑框或电路元件， 或者将替选的功能的分解施加在各个逻辑框或电路元件上。因此，应当理解，这里描述的架构仅仅是示例性的，并且实际上可以实现达到相同功能性的许多其他架构。以抽象但是仍然明确的含意，实现相同功能的组件的任何布置是有效“相关联的”，以使得实现期望的功能性。因此，这里组合以实现特定功能性的任何两个组件可以被视为彼此“相关联”，以使得实现期望的功能性，不考虑架构或中间组件。同样， 这样相关联的任何两个组件也可以被视为是相互“可操作地连接”，或者“可操作地耦合”， 以实现期望的功能性。此外，例如在一个实施例中，触摸屏接口电路70的所示出元件是位于单个集成电路上或相同设备内的电路。替选地，触摸屏接口电路70可以包括任何数目的彼此互连的独立的集成电路或独立的设备。例如，控制器单元174可以位于与电压调节器电路80、84相同的集成电路上，或者位于独立的集成电路上，或者位于与电路70的其他元件离散地独立的另一个外围设备或从属设备内。此外，例如，触摸屏接口电路70或其一部分可以是物理电路的软件或代码表示或者可转换为物理电路的逻辑表示。这样，电路70可以体现为任何适当类型的硬件描述语言。此外，本领域技术人员将会意识到，上述操作的功能性之间的边界仅是说明性的。 多个操作的功能性可以被组合为单个操作，和/或单个操作的功能性可以被分布于另外的操作中。此外，替选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在各种其他实施例中可以改变操作的顺序。此外，本发明不限于以不可编程硬件实现的物理设备或单元，而是也可应用在能够通过根据适当程序代码操作而执行期望设备功能的可编程设备或单元中。可编程装置例如可以包括作为由以下组成的组中的一个或多个的处理设备或处理单元微处理器、中央处理单元、图形处理器、协处理器、数字信号处理器、嵌入处理器专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、实现状态机的设备、微控制器单元(MCU)。然而，其他修改、变化和替选也是可能的。因此，说明书和附图被视为说明性而非限制性的含意。在权利要求中，位于圆括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词 “包括”不排除权利要求中所列出之外的其他元素或步骤的存在。此外，如这里使用的术语 “一”被限定为一个或多个。此外，即使在相同的权利要求包括引导短语“一个或多个”或者 “至少一个”以及诸如“一”的不定冠词时，权利要求中诸如“至少一个”和“一个或多个”的引导短语的使用不应当被解释为暗示不定冠词“一”对另一个权利要求元素的引导将包含这种引导权利要求元素的任何特定权利要求限制于仅包含一个该元素的发明。这对于定冠词的使用也成立。除非另外声明，诸如“第一”和“第二”这样的术语被用于任意地区分这样的术语描述的元素。因此，这些术语不一定旨在表示这些元素的时间或其他优先次序。在彼此不同的权利要求中列举特定方法的事实不表示这些方法的组合不能用于取得益处。尽管上面已结合特定装置描述了本发明的原理，但是应当清楚地理解，该描述仅作为示例被给出并且不是作为对本发明范围的限制。
权利要求
1.一种触摸屏接口电路(70)，其配置为在至少第一、第二和第三模式中操作，该触摸屏接口电路(70)包括第一电阻χ板(72)，具有至少第一 χ端子(74)，所述至少第一 χ端子(74)在所述第一模式中连接到电压供给 (76)，以及第二 χ端子(78)，所述第二 χ端子(78)在所述第一模式中连接到电路接地(146)； 电压调节器电路(80、84)，包括浮动基准电压源(80)，所述浮动基准电压源(80)在所述第一模式中连接到所述第二 χ 端子并且连接到触摸屏基准缓冲器电路(84)的第一输入(82)，所述触摸屏基准缓冲器电路(84)，具有在所述第一模式中连接到所述第一 χ端子的第二输入(86)；所述电压调节器电路被布置为在所述第一模式中控制所述电压供给和所述第一 χ端子之间的连接；以及第二电阻y板(88)，所述第二电阻y板(88)具有至少第一 y端子(90)并且被布置为将局部弧刷接触施加到所述第一 χ板，所述弧刷接触具有χ位置、y位置和压力。
2.根据权利要求1所述的触摸屏接口电路，其中，所述浮动电压基准源包括基准电流源(102)和基准电阻(104)。
3.根据权利要求1或2所述的触摸屏接口电路，其中，所述第二电阻y板包括在所述第二模式中连接到所述电压供给的所述第一 y端子，以及在所述第二模式中连接到所述电路接地的第二 y端子(106)；并且，其中所述电压调节器电路包括所述浮动基准电压源，所述浮动基准电压源在所述第二模式中连接到所述第二 y端子并且连接到所述触摸屏基准缓冲器电路的所述第一输入，所述触摸屏基准缓冲器电路具有在所述第二模式中连接到所述第一 y端子的所述第二输入；所述电压调节器电路，所述电压调节器电路被布置为在所述第二模式中控制所述电压供给和所述第一 y端子之间的连接。
4.根据权利要求1或2所述的触摸屏接口电路，其中，所述第一电阻χ板包括至少第三χ端子，所述至少第三χ端子在所述第一模式中连接到所述电压供给并且在第二模式中连接到所述电路接地，以及第四χ端子，所述第四χ端子在所述第一模式中并且在所述第二模式中连接到所述电路接地；所述第一和第二 χ端子，所述第一和第二 χ端子在所述第二模式中连接到所述电压供给；并且，其中所述电压调节器电路包括所述浮动基准电压源，所述浮动基准电压源在所述第一模式中连接到所述第四χ端子并且连接到所述触摸屏基准缓冲器电路的所述第一输入，所述触摸屏基准缓冲器电路具有在所述第一模式中连接到所述第三χ端子的所述第二输入；所述电压调节器电路被布置为在所述第一模式中控制所述电压供给和所述第三χ端子之间的连接；并且其中所述电压调节器电路包括所述浮动基准电压源，所述浮动基准电压源在所述第二模式中连接到所述第三和第四X端子并且连接到所述触摸屏基准缓冲器电路的所述第一输入，所述触摸屏基准缓冲器电路具有在所述第二模式中连接到所述第一和所述第二 X端子的所述第二输入；所述电压调节器电路被布置为在所述第二模式中控制所述电压供给与所述第一和第二 X端子之间的连接。
5.根据在前权利要求中任一项所述的触摸屏接口电路，其中，所述χ板和y板中的所述端子中的至少一些包括一个或多个开关(92、94、96、98、108、 110、112、114)，用于根据所述第一模式和所述第二模式启用和停用与所述端子的连接。
6.根据在前权利要求任一项所述的触摸屏接口电路，其中，所述触摸屏基准缓冲器电路包括差分放大器电路(116)，具有第一放大器输入(118)，所述第一放大器输入(118)连接到所述触摸屏基准缓冲器电路的所述第一输入，第二放大器输入(120)，所述第二放大器输入(120)连接到所述触摸屏基准缓冲器电路的所述第二输入，以及放大器输出(122)，所述放大器输出(12 连接到晶体管设备(126)的栅极端子 (IM)，所述晶体管设备(126)具有在所述电压供给与所述χ板或y板的至少一个相应的端子之间连接的源极端子和漏极端子，所述χ板或y板的至少一个相应的端子根据所述第一和所述第二模式被连接到所述电压供给。
7.根据在前权利要求中任一项所述的触摸屏接口电路，包括差分模数转换器(ADC) (1 )，所述差分模数转换器(ADC) (128)被连接以在所述第一模式中从所述y板接收与所述弧刷接触的所述χ位置相对应的χ电压值，或者在所述第二模式中从所述χ板或所述y 板接收与所述弧刷接触的所述y位置相对应的y电压值。
8.根据权利要求7所述的触摸屏接口电路，其中，在所述第三模式中，电流源连接到所述第一 y端子，并且所述第二 χ端子连接到所述电路接地，并且所述ADC被连接以接收所述第一 χ板和所述第二 y板之间的电压差。
9.根据权利要求7或8所述的触摸屏接口电路，其中，所述浮动基准电压源被配置为提供具有比所述ADC的全刻度输入电压范围更低的电压电平的基准电压。
10.根据权利要求9所述的触摸屏接口电路，包括缩放单元(30)，所述缩放单元(30) 连接到所述ADC，被配置为按照通过所述ADC的所述全刻度输入电压范围与所述基准电压的比所给出的因子来放大所接收的电压电平。
11.根据在前权利要求中任一项所述的触摸屏接口电路，包括连接到所述第一χ端子的稳定电容器(136)。
12.根据在前权利要求中任一项所述的触摸屏接口电路，包括备用笔检测电路(152)，所述备用笔检测电路(15 用于在备用模式中检测所述第一 χ 板和所述第二 y板之间的电压变化，具有比较器(156)，所述比较器(156)包括被连接以接收弧刷接触电压的第一输入以及连接到所述浮动基准电压源的第二输入，并且在所述比较器的输出上提供中断信号(158)。
13.根据在前权利要求中任一项所述的触摸屏接口电路，包括控制器单元，所述控制器单元被配置为应用所述第一模式并且确定所述弧刷接触的所述χ位置，应用所述第二模式并且确定所述弧刷接触的所述y位置，以及应用所述第三模式并且确定所述弧刷接触的压力。
14.一种可编程装置(172)，包括根据在前权利要求中任一项所述的触摸屏接口电路。
15.一种计算机程序产品，包括当运行在可编程装置上时用于实现根据权利要求1至 13中任一项所述的触摸屏接口电路的一部分的代码部分。
全文摘要
一种触摸屏接口电路(70)，其被配置为在至少三种模式中操作，包括第一电阻x板(72)，其至少具有在第一模式中连接到电压供给(76)的第一x端子(74)以及在第一模式中连接到电路接地(146)的第x端子(78)；电压调节器电路(80、84)，其包括在第一模式中连接到第x端子并且连接到触摸屏基准缓冲器电路(84)的第一输入(82)的浮动基准电压源(80)，所述触摸屏基准缓冲器电路(84)具有在第一模式中连接到第一x端子的第二输入(86)；电压调节器电路被布置为在第一模式中控制电压供给和第一x端子之间的连接；以及第二电阻y板(88)，其具有至少第一y端子(90)并且被布置为将弧刷接触施加到第一x板，所述弧刷接触具有x位置、y位置和压力。
文档编号G06F3/045GK102449586SQ200980159464
公开日2012年5月9日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者文森特·泰尔, 贝特朗·克卢, 阿拉因·纳迪格贝 申请人:飞思卡尔半导体公司