CN105659099A - 用于多相扫描的硬件去卷积块 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

用于多相扫描的硬件去卷积块
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。
技术领域
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。
背景技术
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发明。
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发明的透彻理解。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发明。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发明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，每个单元表示电容式感测阵列125的感测元件(例如，电极)的交点。在另一实施例中，触摸数据是电容式感测阵列125的2D电容图像。在一个实施例中，当电容感测电路101测量触摸感测装置(例如，电容式感测阵列125)的互电容时，电容感测电路101获得触摸感测装置的2D电容图像并处理数据以得到峰值和位置信息。在另一实施例中，处理装置110是诸如从感测阵列获得电容触摸信号数据集的微控制器，并且在该微控制器上执行的手指检测固件标识指示触摸的数据集区域、检测并处理峰值、计算坐标或其任何组合。固件使用本文中所描述的实施例来标识峰值。固件能够计算结果得到的峰值的精确坐标。在一个实施例中，固件能够使用质心算法来计算结果得到的峰值的精确坐标，所述质心算法计算触摸的质心，该质心是触摸的质量的中心。质心可以是触摸的X/Y坐标。可替换地，其它坐标插值算法可以被用来确定结果得到的峰值的坐标。微控制器能够向主机处理器报告精确坐标以及其它信息。
电子系统100包括处理装置110、电容式感测阵列125、触针130、主机处理器150、嵌入式控制器160以及非电容式感测元件170。电容式感测元件是导电材料(诸如铜)的电极。感测元件还可以是ITO面板的一部分。电容式感测元件可能可配置成允许电容式感测电路101测量自电容、互电容或其任何组合。在所描绘的实施例中，电子系统100包括经由总线122耦合到处理装置110的电容式感测阵列125。电容式感测阵列125可以包括多维电容式感测阵列。多维感测阵列包括被组织为行和列的多个感测元件。在另一实施例中，电容式感测阵列125作为全点可寻址的(“APA”)互电容感测阵列操作。在另一实施例中，电容式感测阵列125作为电荷耦合接收器操作。在另一实施例中，电容式感测阵列125是不透明的电容式感测阵列(例如，PC触摸板)。可以将电容式感测阵列125布置成具有平坦的表面轮廓。可替换地，电容式感测阵列125可以具有不平坦的表面轮廓。可替换地，可以使用电容式感测阵列的其它配置。例如，如将由受益于本公开的本领域的普通技术人员所了解的，代替垂直列和水平行，电容式感测阵列125可以具有六边形布置等。在一个实施例中，可以将电容式感测阵列125包括在ITO面板或触摸屏面板中。
在本文中描述了用于检测并跟踪触摸物体140和触针130的处理装置110和电容式感测阵列125的操作和配置。简言之，处理装置110可配置成在电容式感测阵列125上检测触摸物体140的存在、触针130的存在或其组合。处理装置110可以在电容式感测阵列125上单独地检测并跟踪触针130和触摸物体140。在一个实施例中，处理装置110能够在电容式感测阵列125上同时检测并跟踪触针130和触摸物体140二者。在一个实施例中，如果触摸物体是有源触针，则有源触针130可配置成作为定时“主控”操作，并且处理装置110在有源触针130在使用中时将电容式感测阵列125的定时调整成与有源触针130的定时匹配。在一个实施例中，电容式感测阵列125与有源触针130电容耦合，与传统的感应式触针应用相反。还应该注意，用于可配置成检测触摸物体140的电容式感测阵列125的相同组件也被用来在没有用于感应地跟踪有源触针130的附加PCB层的情况下检测并跟踪触针130。
在所描绘的实施例中，处理装置110包括模拟和/或数字通用输入/输出(“GPIO”)端口107。GPIO端口107可以是可编程的。GPIO端口107可以耦合到可编程互连与逻辑(“PIL”)，其用作处理装置110的GPIO端口107与数字块阵列之间的互连(未示出)。数字块阵列可以可配置成在一个实施例中使用可配置的用户模块(“UM”)来实现各种数字逻辑电路(例如，DAC、数字滤波器或数字控制系统)。数字块阵列可以耦合到系统总线。处理装置110还可包括存储器，诸如随机存取存储器(“RAM”)105和程序闪存104。RAM105可以是静态RAM(“SRAM”)，而程序闪存104可以是可以被用来存储固件(例如，可由处理核102执行来实现本文中所描述的操作的控制算法)的非易失性存储部。处理装置110还可以包括耦合到存储器和处理核102的存储器控制器单元(“MCU”)103。处理核102是被配置成执行指令或者执行操作的处理元件。如将由受益于本公开的本领域的普通技术人员所了解的，处理装置110可以包括其它处理元件。还应该注意，存储器可以在处理装置内部或在处理装置外部。在存储器为内部的情况下，存储器可以耦合到诸如处理核102的处理元件。在处理器在处理装置外部的情况下，如将由受益于本公开的本领域的普通技术人员所了解的，处理装置耦合到其中驻留存储器的其它装置。
处理装置110还可以包括模拟块阵列(未示出)。该模拟块阵列还耦合到系统总线。模拟块阵列还可以可配置成在一个实施例中使用可配置的UM来实现各种模拟电路(例如，ADC或模拟滤波器)。该模拟块阵列还可以耦合到GPIO107。
如所图示的，可以将电容感测电路101集成到处理装置110中。电容感测电路101可以包括用于耦合到外部部件(诸如触摸传感器板(未示出)、电容式感测阵列125、触摸传感器滑块(未示出)、触摸传感器按钮(未示出)和/或其它装置)的模拟I/O。电容感测电路101可以可配置成使用互电容感测技术、自电容感测技术、电荷耦合技术等来测量电容。在一个实施例中，电容感测电路101使用电荷累积电路、电容调制电路或由本领域的技术人员所知道的其它电容感测方法来操作。在实施例中，电容感测电路101是赛普拉斯公司TMA-3xx、TMA-4xx或TMA-xx系列的触摸屏控制器。可替换地，可以使用其它电容感测电路。如本文中所描述的，互电容式感测阵列或触摸屏可以包括被布置在可视显示器它本身(例如，LCD监视器)或在该显示器前面的透明衬底上、中或下方的透明导电感测阵列。在实施例中，TX电极和RX电极分别按照行和列配置。应该注意，电极的行和列能够由电容感测电路101按照任何选定组合配置为TX电极或RX电极。在一个实施例中，感测阵列125的TX电极和RX电极可配置成在第一模式下作为互电容式感测阵列的TX电极和RX电极操作以检测触摸物体，并且可配置成在第二模式下作为电荷耦合接收器的电极操作以在感测阵列的相同电极上检测触针。当被激活时生成触针TX信号的触针被用来将电荷耦合到电容式感测阵列，而不是像在互电容感测期间所做的那样测量在RX电极与TX电极(感测元件)的交点处的互电容。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所在的位置。电容感测电路101在执行触针感测时不使用互电容或自电容感测来测量感测元件的电容。相反，电容感测电路101像本文中所描述的那样测量在感测阵列125与触针之间电容耦合的电荷。能够通过选择TX电极和RX电极的每个可用组合来感测与TX电极与RX电极之间的交点相关联的电容。当触摸物体(诸如手指或触针)接近电容式感测阵列125时，该物体引起TX/RX电极中的一些之间的互电容的减少。在另一实施例中，手指的存在增加电极的耦合电容。因此，能够通过在RX电极上测量到已减少的电容时，标识在RX电极与TX信号被施加到的TX电极之间的耦合电容减少的RX电极，来确定手指在电容式感测阵列125上的位置。因此，通过依次确定与电极的交点相关联的电容，能够确定一个或多个输入的位置。应该注意，该过程能够通过为感测元件确定基线来校准感测元件(RX电极和TX电极的交点)。还应该注意，如将由受益于本公开的本领域的普通技术人员所了解的，插值可以被用来以比行/列间距好的分辨率检测手指位置。此外，如将由受益于本公开的本领域的普通技术人员所了解的，各种类型的坐标插值算法可以被用来检测触摸的中心。
在实施例中，电子系统100还可以包括经由总线171和GPIO端口107耦合到处理装置110的非电容式感测元件170。非电容式感测元件170可以包括按钮、发光二极管(“LED”)以及其它用户接口装置，诸如鼠标、键盘或不使用电容感测的其它功能键。在一个实施例中，总线122和总线171用单个总线实施。可替换地，可以将这些总线配置成一个或多个单独总线的任何组合。
处理装置110可以包括内部振荡器/时钟106和通信块(“COM”)108。在另一实施例中，处理装置110包括扩频时钟(未示出)。振荡器/时钟块106向处理装置110的部件中的一个或多个提供时钟信号。通信块108可以被用来经由主机接口(“I/F”)线151与外部部件诸如主机处理器150进行通信。可替换地，处理装置110还可以耦合到嵌入式控制器160以与外部部件诸如主机处理器150进行通信。在一个实施例中，处理装置110可配置成与嵌入式控制器160或主机处理器150进行通信以发送和/或接收数据。
处理装置110可以驻留在诸如例如集成电路(“IC”)管芯衬底、多芯片模块衬底等的常见载体衬底上。可替换地，处理装置110的部件可以是一个或多个单独的集成电路和/或分立部件。在一个示例性实施例中，处理装置110是由加利福尼亚州圣何塞市的赛普拉斯半导体公司(CypressSemiconductorCorporation)开发的可编程片上系统处理装置。可替换地，处理装置110可以是由本领域的普通技术人员所知道的一个或多个其它处理装置，诸如微处理器或中央处理单元、控制器、专用处理器、数字信号处理器(“DSP”)、专用集成电路(“ASIC”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)等。
还应该注意，本文中所描述的实施例不限于具有耦合到主机的处理装置的配置，而是可以包括在感测装置上测量电容并且将原始数据发送给其中由应用程序分析的主机计算机的系统。实际上，还可以在主机中完成由处理装置110完成的处理。
可以将电容感测电路101集成到处理装置110的IC中，或者可替换地，在单独的IC中。可替换地，可以生成并编译电容感测电路101的描述以便并入其它集成电路。例如，描述电容感测电路101或其部分的行为级代码可以使用硬件描述语言(诸如VHDL或Verilog)来生成，并且存储到机器可访问介质(例如，CD-ROM、硬盘、软盘等)中。此外，行为级代码能够被编译成寄存器传送级(“RTL”)代码、网络表或甚至电路布局并且存储在机器可访问介质。行为级代码、RTL代码、网络表以及电路布局可以表示用于描述电容感测电路101的各种级别的抽象。
应该注意，电子系统100的部件可以包括上面所描述的所有部件。可替换地，电子系统100可以包括上面所描述的部件中的一些。
在一个实施例中，在平板计算机中使用电子系统100。可替换地，可以在其它应用中使用所述电子装置，所述其它应用诸如笔记本计算机、移动电话听筒、个人数字助理(“PDA”)、键盘、电视、遥控器、监视器、手持多媒体装置、手持多媒体(音频和/或视频)播放器、手持游戏装置、用于销售点交易的签名输入装置、电子书阅读器、全球定位系统(“GPS”)或控制面板。本文中所描述的实施例不限于用于笔记本实施方式的触摸屏或触摸传感器板，而是能够被用在其它电容式感测实施方式中，例如，感测装置可以是触摸传感器滑块(未示出)或触摸传感器按钮(例如，电容感测按钮)。在一个实施例中，这些感测装置包括一个或多个电容式传感器或其它类型的电容感测电路。本文中所描述的操作不限于笔记本指示器操作，而能够包括其它操作，诸如照明控制(调光器)、音量控制、图形均衡器控制、速度控制，或需要逐步调整或离散调整的其它控制操作。还应该注意，可以与非电容式感测元件相结合地使用电容式感测实施方式的这些实施例，所述非电容式感测元件包括但不限于选择按钮、滑块(例如显示亮度和对比度)、滚轮、多媒体控制(例如音量、轨迹快进等)、手写识别以及数字小键盘操作。
图2图示根据一个实施例的减小CPU上的负荷的去卷积电路块204。在这个实施例中，去卷积电路块204是在CPU206上先前运行的去卷积算法的硬件加速器。因为处理功能随着大型触摸屏的TX/RX电极的增加而缩放，所以去卷积电路块204与当由CPU206执行时相比能够更高效地执行去卷积功能。在这个实施例中，减小了CPU负荷，从而允许CPU206在等待由去卷积电路块204所计算出的去卷积结果的同时执行其它任务。具体地，触摸屏控制器(TSC)的触摸屏子系统(TSS)202执行感测阵列的多相TX扫描并且在第一扫描中获得TSS数字结果A。当TSS202结束扫描时，TSS数字结果A为去卷积做好准备，并且去卷积电路块204获得去卷积结果A并执行到CPU206的数据传送208。数据传送208可以是用于向CPU206指示TSS数字结果A被去卷积并且为CPU处理做好准备的中断。CPU206然后能够对去卷积结果A执行其它处理。在去卷积电路块204正在获得去卷积结果A时，TSS202能够执行另一扫描以获得TSS数字结果B。当TSS202结束时，TSS数字结果B为去卷积做好准备，并且去卷积电路块204获得去卷积结果B并执行另一数据传送210。TSS202能够获得数字结果C并且去卷积电路块204能够获得去卷积结果C(未图示)等等。在另一实施例中，处理装置110包括存储器装置和耦合到该存储器装置的去卷积电路块。存储器装置被配置成存储包括卷积电容数据的电容图。卷积数据是利用多个TX模式的感测阵列的多相TX扫描的结果。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。
在另一个实施例中，去卷积电路块包括用于存储可编程系数的寄存器。可编程系数表示多个TX模式的逆并且实现去卷积算法以对卷积电容数据进行去卷积。在另一个实施例中，寄存器还被配置成存储多个TX模式。TX模式中的每一个包括针对感测阵列的TX驱动线的元素。该元素是针对给定TX驱动线指示TX脉冲信号的第一值、针对给定TX驱动线指示逆TX脉冲信号的第二值、或针对给定TX驱动线指示无TX脉冲信号的第三值中的至少一个。在一个实施例中，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。
在一个实施例中，四个TX模式形成第一多相组，并且第二多相组包括零。
在另一实施例中，TX模式包括如下的TX模式的第一集合和如下的TX模式的第二集合：
在另一实施例中，TX模式包括如下的TX模式的第一集合和TX模式的第二集合：
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。
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。
尽管上述TX模式图示特定多相序列，但是能够为硬件加速器操作预加载预定义的一组多相序列。在一个实施例中，去卷积电路块204被配置成执行就地去卷积，其中卷积电容数据在存储器装置中用去卷积之后的电容数据复写。
在另一实施例中，电容图包括如存储器映射输入-输出(MMIO)寄存器字段中指定的T个TX模式和R个RX线。多相TX扫描包括多相标识符n，其中T为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寄存器字段存储用于去卷积过程的多个可编程系数。
在另一个实施例中，去卷积电路块204包括用于保持去卷积计算的中间结果的累加器。去卷积计算将电容图中的卷积电容数据的值乘以可编程系数中的对应的一个以获得结果。数个去卷积计算的结果的和是累加器值。也就是说，累加器值是电容图中的卷积电容数据乘以可编程系数中的对应系数的上面所描述的数个操作的结果的和。如本文中所描述的，最终去卷积结果是通过将累加器值裁切至正范围并缩放累加器值来计算出的。在一个实施例中，累加器包括具有范围为[-2Λx,2Λx-1]的x个位。最终去卷积结果是通过将累加器值裁切至[0,2Λx-1]的正范围并且除以归一化值2Λ(x/2)来缩放累加器值来计算出的。在其它实施方式中，例如，当卷积电容图数据是负的时，最终去卷积结果可能是负的。
在另一个实施例中，去卷积电路块204被配置成向CPU发出中断以指示去卷积电容图可用于由CPU进一步处理。在一个实施例中，CPU是处理装置110的一部分(例如，处理核102)。在另一实施例中，CPU不是处理装置110的一部分(例如，主机处理器150)。
在另一实施例中，去卷积电路块204被配置成在TX线的数目不是四和八的倍数时执行额外的去卷积结果，诸如在下面参考图9所图示的。在其它实施例中，能够使用任何顺序的多相TX扫描。
在另一实施例中，处理装置是包括电容感测电路、耦合到该电容感测电路的存储器装置以及可编程数字电路块的触摸屏控制器(TSC)。电容感测电路被配置成获得包括触摸屏的TX电极与RX电极的交点的电容的电容图。该电容图由于感测阵列的多相TX扫描而被卷积。存储器装置被配置成存储电容图。可编程数字电路块包括寄存器和去卷积引擎，所述寄存器包括用于存储用于去卷积计算的可编程系数的寄存器字段，所述去卷积引擎被配置成使用可编程系数来执行电容图的去卷积计算以获得去卷积电容图并且配置成在去卷积计算被执行时向处理器核发出中断以指示去卷积电容图的可用性。在一个实施例中，去卷积电路块包括累加器。在另一实施例中，寄存器字段是存储器映射输入-输出(MMIO)寄存器字段。MMIO寄存器字段被配置成存储以下各项中的至少一个：在多相TX扫描中使用的TX模式的量；感测阵列的RX线的量；标识在多相TX扫描中使用的TX模式中的当前TX模式的多相标识符；去卷积系数；多相TX扫描标识符；针对触摸屏的每个TX电极的极性控制；等。
图3图示根据一个实施方式的固件中的传统去卷积流程300。在去卷积流程300中，TSS数字结果被存储在TSS的存储器302中并且CPU306读取在存储器302中存储的一组TSS结果(块304)。例如，在块304处的读取可以是AHB在ARMAHB总线上对CortexTMM核的访问。CPU306对所读取的TSS结果运行包括乘法和加法运算的去卷积算法(块308)。CPU306将去卷积结果写回到TSS的存储器302(块310)。在块310处的这些写入可以是AHB访问。应该注意，CPU306执行去卷积算法消耗CPU时间，并且在块304处的读取和在块310处的写入涉及大量的高开销数据传送、AHB访问。每个AHB访问花费大约五个时钟周期，这对于CPU406来说是非常昂贵的且费时的。
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400。在去卷积流程400中，TSS数字结果被存储在TSS的存储器402中。不是CPU406读取并执行去卷积算法，而是去卷积电路块404执行包括乘法和加法运算的卷积算法(块406)并且将去卷积数字结果存储在存储器402中。去卷积电路块404能够通知CPU406去卷积数字结果可用于进一步处理(块407)，并且CPU406读取在存储器402中存储的一组去卷积TSS结果(块408)。例如，在块408处的读取可以是AHB在ARMAHB总线上对CortexTMM核的访问。应该注意，与如关于图3所描述的、由CPU读取结果并且将结果写回到存储器中所需要的数据传送相比，在块407处的数据传送少得多。应该注意，因为CPU406不执行去卷积算法，所以去卷积过程不消耗用于去卷积算法并且将去卷积结果写回到存储器的CPU时间。因此，CPU406在去卷积电路块404执行去卷积算法时自由执行其它任务，并且减小存储器402与CPU406之间的许多高开销的数据传送。例如，在去卷积流程400中，不存在用于将去卷积结果写回到存储器404中的AHB访问。
在另一个实施例中，存储器402将TSS数字结果存储为电容图并且去卷积电路块404重新使用最初存储了卷积结果的电容图来存储去卷积结果。TSS中的去卷积电路块允许TSS在单个时钟周期中访问存储器(例如，静态随机存取存储器(SRAM))中的电容图，而不是具有通过CPU(例如，306)读取卷积结果的多个AHB访问以及运行CPU406的固件中的去卷积算法。在一个实施例中，去卷积流程400除初始化去卷积电路块404以外对于去卷积不需要AHB访问。
图5图示根据一个实施例的包括去卷积电路块504的触摸屏控制器(TSC)的触摸屏子系统(TSS)500。TSS500包括模拟前端(AFE)510和数字部分520。AFE510包括TX信号生成器512、电容感测电路514以及复用器516(例如，MUX)。TX信号生成器512被配置成生成要经由复用器516(例如，开关矩阵)施加到一个或多个电极502的一个或多个TX信号。复用器516允许电极502耦合到电容感测电路514的RX通道515或TX信号生成器512。以这种方式，每个电极可以被配置或重新配置为TX电极或RX电极。电容感测电路514包括RX通道515，以及用于测量电容并且将其转换为数字值的一些其它模拟电路。电容感测电路514经由RX通道引擎526将数字值存储到数字部分520的存储器522中。
在一个实施例中，TX信号生成器512的TX脉冲是从电压VDDA或VCCTX得到的，所述电压VDDA或VCCTX给连接至触摸屏面板的电极502的复用器516中的N个可配置的RX或TX驱动器供电。复用器516还能够被重新配置成从触摸屏面板接收信号，并且经耦合的电荷由每个RX通道515被集成和转换成数字结果。这个信号是通过触摸的存在而调制的触摸屏的相对电容的量度。在AFE510中可以存在M个RX通道515，从而允许TSS500在一遍中扫描整个触摸屏面板。可编程衰减器可以存在于在RX积分器前面的TSS500中，以在存在大输入噪声(从外部充电器或LCD耦合)的情况下避免通道饱和并且呈现低阻抗输入以减少RX-RX耦合和噪声整流效果。
数字部分520包括存储器522(例如，SRAM)、可编程通道引擎526(在本文中还被称为RX通道引擎)、定序器528。RX通道引擎526能够对数字值执行通道处理并且存储和访问在存储器522中存储的数字结果。RX通道引擎526还包括到数字子系统的通信总线的数据传送接口，所述数字子系统包括CPU(图5中未图示)以及能够存储由去卷积电路块524使用的可编程系数的寄存器。最初，数字值被作为卷积电容数据存储在电容图523中。如在下面更详细地描述的，去卷积电路块524能够使用可编程系数来对卷积电容数据执行去卷积计算并且能够将去卷积数据存储在电容图523中。去卷积电路块524(或RX通道引擎526)能够向包括CPU或其它主机处理器的数字子系统发出中断525。
在一个实施例中，AFE510能够由数字部分520中的定序器528控制并且接收器的数字化输出被馈送给可编程通道引擎(CE)，所述CE执行数字滤波、加窗以及对所接收到的数字化样本的累加和通过去卷积电路块524的去卷积。定序器528能够执行如作为数据传送接口(例如，AHB/IF)和寄存器所示出的其它操作。在其它实施例中，定序器528能够按照其它配置控制AFE510。
数字部分还可以包括其它功能块，诸如检测电容数据中的一个或多个局部最大值并且报告给数字子系统的局部最大值引擎。
图6图示根据一个实施例的具有去卷积电路块624的TSS通道引擎600。在这个实施例中，TSS通道引擎600通过一个或多个接口从AFE接收数据。TSS通道引擎600能够对传入数据执行通道处理602并且能够将数据存储在存储器622(例如，SRAM622)中。能够将可配置的数据路径604配置成将数字结果作为卷积电容数据623存储在存储器622中。另一数字路径606能够被用来对数字结果进行排序，确定中值、最大值以及最小值、绝对增量的总和等。还能够将噪声数据608、610存储在存储器622中。噪声数据608、610能够各自包括两个模式的噪声数据，包括最小值、最大值以及绝对增量的和。当然，能够针对附加模式存储噪声数据。去卷积电路块624能够由定序器启动并且能够访问存储器622中的所存储的卷积电容623并使用来自寄存器的可编程系数来执行去卷积算法。去卷积电路块624针对在控制寄存器中指定的所有TX模式和RX通道来对电容数据623执行算法。在一个实施例中，存储器622能够被设置成具有用于两个电容图的足够的空间。去卷积过程能够用去卷积电容数据代替卷积电容数据。一旦去卷积由去卷积电路块624完成，就将中断625给予CPU。
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700。去卷积的关键是针对特定TX模式704驱动多条TX线702。这被称为多相TX扫描，并且被同时驱动的TX线702的数目需要被编程在寄存器中。这用例如具有八条物理TX线702(表700中的垂直轴)以及利用八个不同的TX模式704(表700中的水平轴)驱动TX线702的扫描的图7的表700加以说明。表700是针对四个多相TX利用两个多相组706、708编程的。在图7中，第一值1表示TX脉冲，第二值-1表示逆TX脉冲，并且第三值0表示无TX脉冲。TX脉冲的生成能够经由定义哪一条物理TX线702将被驱动的寄存器来完成。去卷积是多相TX操作(如由驱动模式所定义的)的逆。去卷积利用可编程系数加以执行，所述可编程系数表示所使用的多相TX扫描的逆矩阵。
在一个实施例中，最大去卷积阶数n(指示被同时驱动的TX线的量)是TX_MAX_NR(最大支持面板的TX电极的量)。多相TX同时驱动多条TX面板线，而不是一次驱动一条TX面板线。同时驱动的TX面板线具有相位关系：它们要么是同相(由+1表示)要么具有相反相位(由-1表示)。被驱动的TX线的相位组成驱动模式。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条面板线相比导致具有更高SNR的电容图。注意，在两种情况下扫描时间是相同的：n个TX模式。去卷积电路块能够使用通常大于或等于3的多相标识符n。作为示例，对于多相TX4(4个同时驱动的面板电极)，以下驱动模式是可能的：
TX模式0：+1+1+1-1
TX模式1：-1+1+1+1
TX模式2：+1-1+1+1
TX模式3：+1+1-1+1
注意，多相TX扫描能够使每条RX线服从多条被驱动的TX线。结果，如通过通道引擎的数据路径所创建的电容图被卷积。在CPU能够进一步处理电容图之前，需要对该电容图进行去卷积。去卷积是多相TX操作(如由驱动模式所定义的)的逆。在一个实施例中，去卷积电路块对电容图执行就地去卷积，其中卷积数据元素被去卷积数据元素复写。
在另一实施例中，考虑T个TX模式和R条RX线的映射，TX模式的量和RX线的量通过存储器映射输入-输出(MMIO)寄存器字段来指定。此外，假定多相TXn，其中T是n的整数倍，多相标识符n也通过MMIO寄存器字段来指定。如表示由去卷积电路块执行的去卷积算法的以下伪代码中所阐明的，在TX模式t和RX线r的交点处的卷积电容图数据元素可以由conv_cap[t,r]来标识并且在TX模式t和RX线r的交点处的去卷积电容图数据元素由cap[t,r]标识。去卷积操作使用n个系数。
在以下示例中，系数是具有4个十进制位准确度的近似值。这些系数可以由MMIO寄存器指定并且被表示为具有二补数表示的16位值(范围：[-32768,32767])。例如，系数的编码可以如下：
·16位MMIO寄存器值0，表示系数值0.0。
·16位MMIO寄存器值1，表示系数值1/32768＝0.0000305...。
·16位MMIO寄存器值2，表示系数值2/32768＝0.0000610...。
·16位MMIO寄存器值16384，表示系数值16384/32768＝0.5。
·16位MMIO寄存器值32767，表示系数值32767/32768＝0.9999694...。这是最大可表示的系数值(比1.0小一点)。
·16位MMIO寄存器值-32768，表示系数值-32768/32768＝-1.0。这是最小可表示的系数值。
·16位MMIO寄存器值-32767，表示系数值-32767/32768＝-0.9999694...。
·16位MMIO寄存器值-1，表示系数值-1/32768＝-0.0000305...。
应该注意，16位(有限值)表示引入每系数具有最大误差为0.5/32768的细微舍入误差。
在一个实施例中，去卷积电路块包括累加器和乘法器。乘法器接收表示电容图的一个交点的输入值，以及每个所使用的TX模式针对该交点的对应的可编程系数。乘法器使这些值相乘并且结果被输入到累加器中。在一个实施例中，可编程通道引擎具有两个要求，即a)所有正MMIO寄存器值的和在范围[0,32767]中(即，所有正系数值的和在范围[0,1.0]中)；以及b)所有负MMIO寄存器值的和在范围[-32768,0]中(即，所有负系数值的和在范围[-1.0,0]中)。如果不满足上述要求，则去卷积计算累加器可能上溢。可能有必要缩小系数以确保满足上述两个要求。这减小最终结果的精度(和大小)，但是这是可接受的。
可以将卷积电容图数据元素表示为范围[0,65535]中的无符号16位值。所计算出的去卷积数据元素还被表示为16位值。作为示例，对于多相TX4(4个同时驱动的面板电极)，可以使用以下系数值：0.250.250.25-0.25，其中，所对应的MMIO寄存器是下列的：81928192-81928192。在这个实施例中，这些系数满足两个要求。即a)正系数值的和是0.75(所有正MMIO寄存器值的和是24576)以及b)负系数值的和是-0.25(所有负MMIO寄存器值的和是-8192)。
在另一实施例中，存在将系数放大一点的可能性，这将改进最终结果的精度(和大小)。
在一个实施例中，去卷积电路块使用保持去卷积计算的中间结果的累加器。这在不损失精度的情况下完成(只要满足两个要求)。可以通过裁切和缩放累加器值来计算最终去卷积结果。这个最后步骤可能引入精度的损失。
在一个实施例中，累加器有32位，这可以足以在不损失精度的情况下保持中间结果。基于最大卷积数据元素值为65535、最大累加器值小于32767(要求a)*65535并且最小累加器值大于或等于-32368(要求b)*65535的观察结果对此进行解释。换句话说，具有二补数表示(范围：[-2Λ31,2Λ31-1])的32位有符号累加器值能够保持最大和最小可能的中间结果。最终去卷积结果是通过将累加器值裁切至正范围[0,2Λ31-1]并且将其除以32768(2Λ15)来计算出的。
在另一实施例中，以下伪码能够被用来图示通过去卷积电路块的硬件去卷积。
应该注意，在裁切阶段期间的下溢(累加器值小于0)通常不应该发生。这可以是面板扫描结果(诸如受大噪声影响的结果)存在一些错误的指示。还应该注意，在裁切阶段期间的上溢(累加器值大于2Λ31-1)不可能发生，因为系数要求保证32位累加器在中间结果的计算期间不下溢或上溢。这个保证基于卷积数据元素具有最大值65535的最坏情况假定。应该注意，卷积数据元素的最大值是TX模式中样本的量和8位单独样本大小的函数。例如，如果TX模式包括64个样本，则最大值不可能超过64*255(其中255为最大样本值)。如果知道了卷积数据元素具有较小的最大值，则能够放大系数。这可以改进最终结果的精度。
在另一个实施例中，当去卷积电路块已完成时，生成向CPU(或其它处理器核)指示新的去卷积电容图可用于进一步处理的中断(例如，通道引擎中断)。
在另一实施例中，用于TX模式和RX线的量的去卷积控制寄存器字段可以与由定序器和通道引擎的数据路径所使用的那些去卷积控制寄存器字段不同。这可以允许利用不同的一组控制参数的同时去卷积和扫描。
图8图示根据一个实施例的根据TX激励矩阵802的多相TX扫描800。在多相TX扫描800中，触摸屏801的所有TX线804是针对TX激励矩阵802的每个TX模式806而驱动的并且在RX线808上感测。每个交点(TX，RX)TSS结果810表示多个TX线804和一个RX通道808的组合。TX激励矩阵802包括四个TX模式，其中+1表示TX脉冲并且-1表示逆TX脉冲。如本文中所描述的，TSS数字结果810最初被卷积。去卷积电路块被配置成根据TX激励矩阵802的逆对TSS数字结果810进行去卷积。
在这个实施例中，TX激励矩阵802是四乘四的。在另一实施例中，TX激励矩阵802是八乘八的。在其它实施例中，TX线804的数目是四和八的倍数。在其它实施例中，TX线804的数目可能不是四和八的倍数，如关于图9所描述的。在这些实施例中，去卷积电路块被配置成在TX线的数目不是四和八的倍数时执行额外的去卷积结果。例如，一个触摸屏在面板上包括37个物理TX线。为了利用四或八的多相TX执行去卷积，针对40条TX线的TX模式能够被用于电容图存储器，因为40大于37条物理TX线并且可被用于多相阶数的四和八二者除尽。
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。在这个实施例中，在面板910上存在六条TX线902并且在电容图920中使用八个TX模式904来执行去卷积计算。在这个实施例中，前四条TX线902被分组在第一组906中并且最后四条TX线902被分组在第二组909中。应该注意，第三和第四TX线902在两个组中。电容图920包括针对前四条物理线902的结果910以及针对最后四条物理线902的结果912。这个示例示出如何利用六条物理TX线的示例生成这些额外的TX结果，但是计算八个TX结果并且将其存储在在存储器中存储的电容图920中。
在另一实施例中，硬件去卷积电路块如果被编程为经由MMIO寄存器这么做，则作为针对面板的每个RX/TX交点的多相TX扫描的结果对卷积电容图执行去卷积。每个RX/TX交点的去卷积结果被写回到电容图中的对应位置，从而复写它先前的卷积对应物。一旦在交点上完成去卷积，就发出中断用于CPU经由通信总线(诸如AHB接口)读回结果，用于CPU中的进一步高级处理。在硬件去卷积过程期间，硬件去卷积电路块从存储器中的电容图读取卷积数据并且将卷积数据乘以表示所使用的多相TX扫描的逆矩阵的MMIO可编程系数值。在另一个实施例中，固件能够被用来确保MMIO可编程系数值被正确地编程以便去卷积成功。去卷积电路块针对给定RX通道来处理所有TX线，并且从第一RX通道到最终RX通道继续这个过程。它然后从第一RX通道开始继续这个过程直到最终RX通道为止。单个RX通道能够按照多相阶组、MMIO可编程配置、从二阶直到面板的最大容许的多相TX的阶处理TX的。
在另一个实施例中，在硬件中完成去卷积的TSS时钟时间由以下式给出，在下式中所有MMIO值是它们的绝对形式而不是它们编程的-1值：
Time＝(mmio_dim2_ctl_tx_pattern_count+(((mmio_dim2_ctl_tx_multi_count+2)*mmio_dim2_ctl_tx_multi_count)*(mmio_dim2_ctl_tx_pattern_count/mmio_dim2_ctl_tx_multi_count)))*mmio_dim2_ctl_ch_count
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1000和可编程变量的流程图。这个流程图表示在一个硬件实施方式中使用的去卷积状态机和可编程变量。在一个实施例中，状态机1000被实现在本文中所描述的定序器的状态机中。在另一实施例中，状态机被实现在用硬件实现的其它处理逻辑中。
去卷积状态机1000开始去卷积缺省状态(块1002)并且确定控制寄存器是否指示启动去卷积过程(块1004)。如果不是，则状态机返回到块1002。如果在块1004处启动了去卷积过程，则状态机在第一RX通道上设置第一TX模式(块1006)并且针对1个RX通道的所有TX模式从在存储器中存储的电容图中取出数据(块1008)。状态机确定它是否能够访问电容图(块1010)，如果否，则返回到块1008。如果在块1010处状态机能够访问，则状态机确定是否读取了所有TX模式(块1012)。如果不是，则状态机递增到去卷积过程的下一TX模式(块1014)并且返回到块1008。如果在块1012处已经读取所有TX模式，则状态机复位以再次从第一TX模式开始(块1016)并且执行已读取数据的去卷积，包括将这个RX通道的每个TX模式结果乘以它对应的系数(块1018)。
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1100的流程图。去卷积操作1100是在图10的块1018处执行的操作。如上所述，在块1018处，每个TX模式结果针对RX通道被乘以它对应的系数。在块1104处，去卷积电路块递增去卷积标识符(deconv_multi)以指示TX模式相对于MPTX_NR在哪里，并且将乘以系数的每个RX通道和TX模式(RX、TX模式)的结果添加到经累加的结果(块1104)。在块1106处，去卷积电路块针对这个(RX、TX模式)确定MPTX_NR位置是否已通过它们的系数处理了。如果不是，则去卷积电路块返回到块1018。如果在块1106处，已经处理MPTX_NR位置，则去卷积电路块将结果的MPTX_NR存储在电容图中(块1108)。在块1110处，去卷积电路块确定它是否能够访问电容图(块1110)。如果是这样的话，则去卷积电路块递增正从MPTX_NR组当中写入的TX模式(块1112)。如果在块1110处不能访问，则去卷积电路块返回到块1108。在块1114处，去卷积电路块确定针对这个MPTX_NR组的所有TX模式是否被写入。如果不是，则去卷积电路块返回到块1018。在块1116处，去卷积电路块确定针对这个RX通道的所有TX模式是否被写入。如果不是，则去卷积电路块继续处理下一个MPTX_NR组(块1118)。如果在块1116处针对这个RX通道的TX模式被写入，则去卷积电路块确定所有RX通道是否被写入(块1120)。如果不是，则去卷积电路块递增RX通道计数器(块1124)并且进行到图10的取出状态1008以开始为下一个RX通道取出所有TX模式。如果所有RX通道被写入，则去卷积电路块返回到图10的缺省状态1002并且清除所有计数器。
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1200的流程图。可以通过处理可包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(诸如在通用计算系统或专用机器上运行的)、固件(嵌入式软件)或其任何组合的处理逻辑来执行方法1200。在一个实施例中，处理装置110执行方法1200。在另一实施例中，去卷积电路块120执行方法1200。可替换地，电子系统100的其它部件执行方法1200的操作中的一些或全部。
参考图12，方法1200始于处理逻辑利用感测阵列的多相TX扫描的多个TX模式来驱动感测阵列的TX电极(块1202)。处理逻辑将在感测阵列的RX电极上测量到的电容转换成数字值(块1204)。处理逻辑将电容图存储在存储器装置中，其中电容图包括卷积电容数据(块1206)。处理逻辑利用多个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(块1208)，并且方法1200结束。
在另一个实施例中，处理逻辑将TX模式存储在寄存器字段中。TX模式中的每一个包括与感测阵列的给定TX电极对应的元素。该元素是第一值、第二值或第三值。第一值针对给定TX电极指示TX脉冲信号，第二值针对给定TX电极指示逆TX脉冲，并且第三值针对给定TX电极指示无TX信号。例如，第一值是+1，第二值是-1，并且第三值是0。可替换地，可以使用其它值。
在另一个实施例中，TX电极利用如下四个TX模式来驱动：
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。
在另一个实施例中，所述四个TX模式形成第一多相组并且第二多相组包括零。
处理逻辑可以执行如关于图1至图11上面所描述的其它操作。
去卷积电路块120可以用电容式触摸屏控制器实现。在一个实施例中，电容式触摸屏控制器是电容式触摸屏控制器，诸如由加利福利亚州圣何塞市的赛普拉斯半导体公司开发的多点触摸全点触摸屏控制器的CY8CTMA3xx系列。电容式触摸屏控制器感测技术用于分解多个手指和触针在触摸屏上的触摸位置，支持主导操作系统，并且针对低功率多触摸手势和全点触摸屏功能性优化。可替换地，可以在其它触摸屏控制器或触摸感测装置的其它触摸控制器中实现触摸位置计算特征。在一个实施例中，如将由受益于本公开的本领域的普通技术人员所了解的，触摸位置计算特征可以利用其它触摸过滤算法实现。
可以在电容感测系统的互电容感测阵列的各种设计中或在自电容感测阵列中使用本文中所描述的实施例。在一个实施例中，电容感测系统检测在阵列中被激活的多个感测元件，并且能够分析邻近感测元件上的信号模式以使噪声与实际信号分离。如将由受益于本公开的本领域的普通技术人员所了解的，本文中所描述的实施例不束缚于特定电容式感测解决方案并且还能够与包括光学感测解决方案的其它感测解决方案一起使用。
在上述描述中，阐述了许多细节。然而，对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践本发明的实施例。在一些实例中，众所周知的结构和装置以框图形式而非详细地示出，以便避免使描述混淆。
详细描述的一些部分是按照在计算机存储器内对数据位的运算的算法和符号表示来呈现的。这些算术描述和表示是由数据处理领域的技术人员使用来将他们的工作实质最有效地传达给本领域的其它技术人员的手段。算法在这里并且通常被设想为导致期望结果的前后一致的一系列步骤。步骤是需要物理量的物理操纵的那些步骤。通常，尽管未必，但是这些量采取能够被存储、传送、组合、比较并且以其它方式操纵的电信号或磁信号的形式。有时主要由于普通使用的原因，将这些信号表示为位、值、元素、符号、字符、项目、数字等已证明是便利的。
然而，应当意识到，所有这些和类似的术语将与适当的物理量相关联并且仅仅是应用于这些量的方便标记。除非如从上述讨论显而易见的那样另外具体地陈述，否则应当了解，贯穿本说明书，利用诸如“加密”、“解密”、“存储”、“提供”、“得到”、“获得”、“接收”、“认证”、“删除”、“执行”、“请求”、“通信”等的术语的讨论指代计算系统或类似的电子计算装置的动作和过程，所述计算系统或类似的电子计算装置将在计算系统的寄存器和存储器内表示为物理(例如，电子)量的数据操纵和变换成在计算系统存储器或寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示装置内类似地表示为物理量的其它数据。
单词“示例”或“示例性”在本文中被用来意指用作示例、实例或图示。本文中描述为“示例”或“示例性”的任何方面或设计未必被解释为优于其它方面或设计为优选的或有利的。相反，单词“示例”或“示例性”的使用旨在以具体方式呈现构思。如本申请中所使用的，术语“或”旨在意指包括性“或”而不是排他性“或”。也就是说，除非另外指定或从上下文中清楚，否则“X包括A或B”旨在意指自然包括性置换中的任一个。也就是说，如果X包括A；X包括B；或者X包括A和B二者，则根据前面实例中的任一个满足“X包括A或B”。此外，除非另外指定或从上下文清楚为针对单数形式，否则如本申请和所附权利要求中所使用的冠词“一”和“一个”通常应该被解释成意指“一个或多个”。而且，除非被描述为这样的，否则术语“实施例”或“一个实施例”或“实施方式”或“一个实施方式”自始至终的使用不旨在意指同一实施例或实施方式。
本文中所描述的实施例还可以涉及用于执行本文的操作的设备。这个设备可以被特殊地构造以用于所需目的，或者它可以包括由在计算机中存储的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。可以将这样的计算机程序存储在非易失性计算机可读存储介质中，所述非易失性计算机可读存储介质诸如但不限于包括软盘、光盘、CD-ROM以及磁光盘的任何类型的盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光学卡、闪速存储器，或适合于存储电子指令的任何类型的媒体。术语“计算机可读存储介质”应当被取来包括存储一组或多组指令的单个介质或多个媒体(例如，集中式或分布式数据库和/或关联的高速缓存和服务器)。术语“计算机可读介质”还应该被取来包括能够对用于由机器执行并且使机器执行目前实施例的方法学中的任何一个或多个的一组指令进行存储、编码或携带的任何介质。术语“计算机可读存储介质”因此将被取来包括但不限于固态存储器、光学媒体、磁媒体、能够存储由机器执行并且使机器执行目前实施例的方法学中的任何一个或多个的一组指令的任何介质。
本文中所呈现的算法和显示器不与任何特定计算机或其它设备内在地有关。各种通用系统可以根据本文的教导与程序一起使用，或者它可以证明构造更专门的设备来执行所需方法步骤是方便的。各种这些系统所需的结构将从以下描述出现。此外，不参考任何特定编程语言对目前实施例进行描述。应当了解，各种编程语言可以被用来实现如本文中所描述的实施例的教导。
上述描述阐述诸如特定系统、部件、方法等的示例的许多特定细节，以便提供对本发明的数个实施例的良好理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践本发明的至少一些实施例。在其它实例中，众所周知的部件或方法未被详细地描述或以简单框图形式加以呈现，以便避免不必要地使本发明混淆。因此，上面所阐述的特定细节仅仅是示例性的。特定实施方式可以从这些示例性细节变化，并且仍然被设想为在发明的范围内。
应当理解，上述描述旨在为说明性的而非限制性的。许多其它实施例对于阅读并理解了上述描述的本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，应该参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同物的完全范围来确定本发明的范围。

Claims (20)

1.一种处理装置，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，所述最终去卷积结果是通过将所述累加器值裁切至所述正范围[0,2Λx-1]并且除以归一化值2Λ(x/2)以缩放所述累加器值来计算的。
11.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向所述处理装置的中央处理单元(CPU)发出中断以指示去卷积电容图可用于由所述CPU进一步处理。
12.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当TX线的数目不是四和八的倍数时执行额外的去卷积结果。
13.一种方法，包括：
将电容图存储在处理装置的存储器装置中，其中，所述电容图包括卷积电容数据，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
由所述处理装置的去卷积电路块利用所述多个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。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
由电容感测电路利用所述感测阵列的所述多相TX扫描中的所述多个TX模式驱动所述感测阵列的TX电极；以及
由所述电容感测电路将在所述感测阵列的RX电极上测量到的电容转换成数字值，其中，所述数字值中的每一个表示所述TX电极中的一个和所述RX电极中的一个的交点。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括将所述多个TX模式存储在寄存器字段中，其中，所述多个TX模式中的每一个包括与给定TX电极对应的元素，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，所述第一值针对所述给定TX电极指示TX脉冲信号，所述第二值针对所述给定TX电极指示逆TX脉冲信号，并且所述第三值针对所述给定TX电极指示无TX脉冲信号。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，驱动所述TX电极包括利用以下四个TX模式驱动所述TX电极：
TX模式0：+1、+1、+1、-1；
TX模式1：-l、+l、+l、+1；
TX模式2：+1、-1、+1、+1；以及
TX模式3：+1、+1、-1、+1。
17.根据权利要求16所述的方法，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。
18.一种触摸屏控制器(TSC)装置，包括：
电容感测电路，所述电容感测电路被配置成获得包括触摸屏的发送(TX)电极和接收(RX)电极的交点的电容的电容图，其中，所述电容图由于所述触摸屏的多相TX扫描而被卷积；
存储器装置，所述存储器装置耦合到所述电容感测电路，其中，所述存储器装置被配置成存储所述电容图；以及
可编程数字电路块，所述可编程数字电路块包括：
寄存器，所述寄存器包括多个寄存器字段以存储用于去卷积计算的多个可编程系数；以及
去卷积引擎，所述去卷积引擎被配置成使用所述多个可编程系数来执行所述电容图的去卷积计算以获得去卷积电容图，并且被配置成当所述去卷积计算被执行时向处理器核发出中断以指示所述去卷积电容图的可用性。
19.根据权利要求18所述的TSC装置，其中，所述去卷积引擎包括累加器。
20.根据权利要求18所述的TSC装置，其中，所述多个寄存器字段是存储器映射输入-输出(MMIO)寄存器字段，并且其中，所述MMIO寄存器字段进一步被配置成存储以下中的至少一个：
在所述多相TX扫描中使用的TX模式的量；
所述触摸屏的RX线的量；
标识在所述多相TX扫描中使用的所述TX模式中的当前TX模式的多相标识符；
去卷积系数；
多相TX扫描标识符；或
针对所述触摸屏的每个TX电极的极性控制。
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