CN109144335A - 一种触摸屏、检测方法以及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及电力电子技术领域，公开了一种触摸屏，包括正交序列产生器，用于产生多个激励信号并传输至驱动电路，多个激励信号中任意两个激励信号正交；驱动电路用于与Tx线相连并同时给每条Tx线提供激励信号；检测电路用于对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转化为总数字信号；解调电路用于接收正交序列产生器产生的激励信号以及检测电路的总数字信号，根据激励信号对总数字信号进行解调得出整个电容屏上的各个电容的电容数据。本发明提供的一种触摸屏、检测方法以及移动终端，使得极大地缩短了检测电路扫描获取整个电容屏上的电容数据的时间，提高了触摸屏的反应速度，且抗噪声能力更强。

Description

一种触摸屏、检测方法以及移动终端

技术领域

本发明实施例涉及电力电子技术领域，特别涉及一种触摸屏、检测方法以及移动终端。

背景技术

随着物联网的发展，对于目前大部分的智能手机，屏幕均具备多点触控的能力。屏幕一般由电容屏构成，电容屏由驱动层和感应层构成，驱动层中的Tx线和感应层中的Rx线相交位置形成电容格点，电容格点遍布整个屏幕。当人手靠近时，会改变电容格点的电场Rx线，从而引起电容大小的变化，根据不同位置处电容格点的变化，就可以得出人手触摸的位置，这就是电容屏触控的基本原理。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：当驱动层中的一条Tx线开始工作时，其他Tx线保持静止，此时感应层的RX1、RX2、RX3等分别能接收到信号，信号强度分别与电容C11、C12、C13等成比例。通过检测电路里面的积分电路和合理的时序控制，可以将由驱动电压通过电容产生的电荷量转移至检测电路内的开关电容积分器，并通过ADC采样，判断出电容的大小。整个架构对各种频率的外部干扰抵抗能力很弱。且由于一条Tx线工作时，其他Tx线保持静止，依次扫描需要很长的时间，这样完成一整屏电容的求值将要很长时间。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种触摸屏、检测方法以及移动终端，使得极大地缩短了检测电路扫描获取整个电容屏上的电容数据的时间，提高了触摸屏的反应速度，且抗噪声能力更强。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种触摸屏，包括电容屏以及与电容屏相连的驱动器，电容屏包括Tx线、与Tx线交叉的Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的电容，驱动器包括：正交序列产生器，正交序列产生器用于产生多个激励信号并传输至驱动电路，多个激励信号中任意两个激励信号正交；驱动电路，驱动电路用于与Tx线相连并同时给每条Tx线提供激励信号；检测电路，检测电路用于对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转化为总数字信号；解调电路，解调电路用于接收正交序列产生器产生的激励信号以及检测电路转化的总数字信号，利用激励信号对总数字信号进行解调而得出整个电容屏上的各个电容的电容数据。

本发明的实施方式还提供了一种检测方法，应用于触摸屏，触摸屏包括Tx线、与Tx线交叉的Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的电容；检测方法包括：同时为每条Tx线提供激励信号，任意一条Tx线上的激励信号均与其他Tx线上的激励信号正交；对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转化为数字信号；利用激励信号对所述数字信号进行解调，得出整个电容屏上的各个电容的电容数据。

本发明的实施方式还提供了一种移动终端，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的检测方法。

本发明的实施方式还提供了一种移动终端，包括上述的触摸屏。

本发明实施方式相对于现有技术而言，提供了一种触摸屏，包括电容屏以及与电容屏相连的驱动器，电容屏包括Tx线、与Tx线交叉的Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的电容，驱动器包括：正交序列产生器，正交序列产生器用于产生多个激励信号并传输至驱动电路，多个激励信号中任意两个激励信号正交；驱动电路，驱动电路用于与Tx线相连并同时给每条Tx线提供激励信号；检测电路，检测电路用于对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转化为总数字信号；解调电路，解调电路用于接收正交序列产生器产生的激励信号以及检测电路转化的总数字信号，利用激励信号对总数字信号进行解调而得出整个电容屏上的各个电容的电容数据。本申请中正交序列产生器产生的多个激励信号中任意两个激励信号正交，驱动电路同时给每条Tx线提供激励信号，使得电容屏的多个Tx线在激励信号的作用下同时工作，而不是Tx线逐根工作，因此，极大地缩短了检测电路扫描获取整个电容屏上的电容数据的时间，提高了触摸屏的反应速度。检测电路同时对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并由解调电路利用激励信号对检测电路传输的总数字信号进行解调而得出整个电容屏上的各个电容的电容数据，而不是依次扫描每根Tx线工作时的电容数据，之后求取整个电容屏的电容数据，因此，在同样的扫描时间内，本申请中的电容屏的多个Tx线同时工作使得检测电路对一个电容进行更多次数的采样，因此，抗噪声能力更强。

另外，检测电路包括：与Rx线数目相同且一一对应的检测单元，每个检测单元与一条对应的Rx线相连；每个检测单元包括：与Rx线相连的电压电流转换模块，用于对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转换为电流信号；与电压电流转换模块相连的混频模块，用于接收电流信号，并将电流信号混频得到包含直流信号和倍频信号的混合信号；与混频模块相连的滤波采样模块，用于接收混合信号，将混合信号转换为单通道数字信号，并滤除单通道数字信号中的倍频信号；总数字信号为经过滤波后的所有单通道数字信号的总和。由于常规的检测电路为了接收电荷需要较大的电容，进而需要较大的检测电路面积，造成成本浪费，而本申请中检测电路的检测单元由电压电流转换模块、混频模块和滤波采样模块来求解电容屏的电容数据，无需较大的电容来接收电荷，因此减小了检测电路的面积，从而降低成本；且检测单元采用滤波采样模块对信号进行滤波，滤除倍频信号的干扰，进一步提高了检测电路的抗干扰能力。

另外，每个检测单元还包括：运算器；运算器的同相输入端连接至电压电流转换模块的输出端，运算器的反相输入端连接任意一其他检测单元的电压电流转换模块的输出端，运算器的输出端连接混频模块；运算器，用于将电压电流转换模块的电流信号与任意一其他检测单元的电压电流转换模块的电流信号做减法运算得到差值信号，再将差值信号传送至检测单元的混频模块中；混频模块具体用于将差值信号和电压电流转换模块的电流信号混频得到包含直流信号和倍频信号的混合信号。通过在将电流信号送入混频模块之前先与任意一其他电压电流转换模块的电流信号做减法运算，降低了输入到滤波采样模块的信号幅度，从而提高动态范围；且在两个检测单元的采样的电容受到同样的干扰时，差分后干扰将抵消，提高了对共模噪声的抗干扰能力，进一步提高了检测电路的抗干扰能力。

另外，与混频模块的输出端连接的sigma delta调制器以及与sigma delta调制器的输出端连接的数字滤波器，数字滤波器连接解调电路；sigma delta调制器用于将混频模块输出的混合模拟信号转换为单通道数字信号；数字滤波器用于对转换后的单通道数字信号进行滤波，并将滤波后的单通道数字信号传输至解调电路。该步骤具体提供了一种滤波采样模块的实现方式。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式的触摸屏的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的现有的触摸屏的结构示意图；

图3是根据本发明第二实施方式的检测单元的结构示意图；

图4是根据本发明第二实施方式的电压电流转换模块的一种结构示意图；

图5是根据本发明第二实施方式的电压电流转换模块的另一种结构示意图；

图6是根据本发明第二实施方式的混频模块的结构示意图；

图7是根据本发明第二实施方式的滤波采样模块的具体结构示意图；

图8是根据本发明第二实施方式的检测单元的具体连接结构示意图；

图9是根据本发明第三实施方式的检测单元的差分实现结构示意图；

图10是根据本发明第三实施方式的检测单元的差分实现具体连接结构示意图；

图11是根据本发明第四实施方式的检测方法的流程示意图；

图12是根据本发明第五实施方式的移动终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种触摸屏，本实施方式中的触摸屏的结构示意图如图1所示，包括：电容屏以及与电容屏相连的驱动器，电容屏包括Tx线、与Tx线交叉的Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的电容。

驱动器包括：

正交序列产生器，正交序列产生器用于产生多个激励信号并传输至驱动电路，多个激励信号中任意两个激励信号正交。

驱动电路，驱动电路用于与Tx线相连并同时给每条Tx线提供激励信号。

检测电路，检测电路用于对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转化为总数字信号。

解调电路，解调电路用于接收正交序列产生器产生的激励信号以及检测电路转化的总数字信号，根据激励信号对总数字信号进行解调而得出整个电容屏上的各个电容的电容数据。

现有技术中的触摸屏结构如图2所示，由互电容屏和驱动器组成，驱动电路包括：控制电路、与控制电路连接的驱动电路、与驱动电路耦合连接并连接控制电路的检测电路；电容屏由驱动层和感应层构成，驱动层中的Tx线和感应层中的Rx线相交位置形成电容格点。当驱动层中的一条Tx线开始工作时，其他Tx线保持静止，此时感应层的RX1、RX2、RX3等分别能接收到信号，信号强度分别与电容C11、C12、C13等成比例。通过检测电路里面的积分电路和合理的时序控制，可以将由驱动电压通过电容产生的电荷量转移至检测电路内的开关电容积分器，并通过ADC采样，判断出电容的大小。整个架构对各种频率的外部干扰抵抗能力很弱。且由于一条Tx线工作时，其他Tx线保持静止，依次扫描需要很长的时间，这样完成一整屏电容的求值将要很长时间。

本申请中正交序列产生器产生的激励信号如图1中所示，多个激励信号如code1，code2，code3等，且其中任意两个激励信号正交，即任意两个激励信号的内积为零。驱动电路同时给每条Tx线提供激励信号，使得电容屏的多个Tx线在激励信号的作用下同时工作，而不是Tx线逐根工作，因此，极大地缩短了检测电路扫描获取整个电容屏上的电容数据的时间，提高了触摸屏的反应速度。检测电路同时对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并由解调电路利用激励信号对检测电路传输的总数字信号进行解调而得出整个电容屏上的各个电容的电容数据，而不是依次扫描每根Tx线工作时的电容数据，之后再求取整个电容屏的电容数据，因此，在同样的扫描时间内，本申请中的电容屏的多个Tx线同时工作使得检测电路对一个电容进行更多次数的采样，因此，抗噪声能力更强。

本申请中求取整个电容屏的电容数据的原理如下：

图1中code1、code2、code3…为正交序列产生器产生的多个激励信号，激励信号为一系列的正交序列码。驱动器将这些激励信号同时提供给Tx线，使得所有的Tx线同时工作。其中，code1表示驱动器提供给Tx1线的激励信号；code2表示驱动器提供给Tx2线的激励信号，以此类推。

正交序列产生器产生的多个激励信号中任意两个激励信号的内积为零。

我们简化认为信号值大小为激励信号与对应电容的积，以图中第一列为例，在所有的Tx线同时工作时，Rx1同时接收到来自于C11、C21、C31等的信号。

用T1代表Rx1在时刻1接收到的信号值，用T2代表Rx1在时刻2接收到的信号值，以此类推，可以得到：

T1＝code1[1]*c11+code2[1]*c21+code3[1]*c31

T2＝code1[2]*c11+code2[2]*c21+code3[2]*c31

等等。

所以对于一段时间内，Rx1接收到的数据可以构成一个数组A＝[T1，T2，…]。可以发现假设正交序列码长度为N，则数组A与激励信号code1的内积为：

A×code1＝N*c11+code1×code2*c21+code1×code3*c31......

由于激励信号code1与其他激励信号正交，即与其他激励信号的内积为零，因此，我们可以得到：

A×code1＝N*c11

由此可以发现，利用Tx1线的激励信号code1与Rx1线上的信号正交可以得到Tx1线和Rx1线之间形成的电容c11。

依照同样的方法，我们可以利用其他Tx线的激励信号分别求解出电容屏上的其他电容值：

A×code2＝N*c21

A×code3＝N*c31

等等。

因此，使用与Tx线的激励信号相同的信号序列即可解调出相应的电容值，依照同样的原理RX2、RX3等的对应列上的电容值也可以解调出来，由此便可得到整个电容屏上的电容值数据。

与现有技术相比，本发明实施方式提供了一种触摸屏，包括电容屏以及与电容屏相连的驱动器，电容屏包括Tx线、与Tx线交叉的Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的电容，驱动器包括：正交序列产生器，正交序列产生器用于产生多个激励信号并传输至驱动电路，多个激励信号中任意两个激励信号正交；驱动电路，驱动电路用于与Tx线相连并同时给每条Tx线提供激励信号；检测电路，检测电路用于对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转化为总数字信号；解调电路，解调电路用于接收正交序列产生器产生的激励信号以及检测电路转化的总数字信号，利用激励信号对总数字信号进行解调而得出整个电容屏上的各个电容的电容数据。本申请中正交序列产生器产生的多个激励信号中任意两个激励信号正交，驱动电路同时给每条Tx线提供激励信号，使得电容屏的多个Tx线在激励信号的作用下同时工作，而不是Tx线逐根工作，因此，极大地缩短了检测电路扫描获取整个电容屏上的电容数据的时间，提高了触摸屏的反应速度。检测电路同时对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并由解调电路利用激励信号对检测电路传输的总数字信号进行解调而得出整个电容屏上的各个电容的电容数据，而不是依次扫描每根Tx线工作时的电容数据，之后求取整个电容屏的电容数据，因此，在同样的扫描时间内，本申请中的电容屏的多个Tx线同时工作使得检测电路对一个电容进行更多次数的采样，因此，抗噪声能力更强。

本发明的第二实施方式涉及一种触摸屏。第二实施方式与第一实施方式大致相同，不同之处在于，本申请中检测电路的检测单元由电压电流转换模块、混频模块和滤波采样模块来求解电容屏的电容数据，无需较大的电容来接收电荷，因此减小了检测电路的面积，从而降低成本；且检测单元采用滤波采样模块对信号进行滤波，滤除倍频信号的干扰，进一步提高了检测电路的抗干扰能力。

本实施方式中的检测电路包括：与Rx线数目相同的检测单元，每个检测单元与一条Rx线连通，如图1中的多个检测单元，检测单元1与Rx1连接、检测单元2与Rx2连接、检测单元3与Rx3连接，以此类推。

本实施方式中的单个检测单元的结构示意图如图3示，具体包括：

与Rx线相连的电压电流转换模块(conveyer)，电压电流转换模块用于对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转换为电流信号；

与电压电流转换模块相连的混频模块(mixer)，混频模块用于将电流信号混频得到包含直流信号和倍频信号的混合信号；

与混频模块相连的滤波采样模块(Filter&ADC)，滤波采样模块用于将得到的混合信号转换为单通道数字信号，并滤除单通道数字信号中的倍频信号；总数字信号为经过滤波后的所有单通道数字信号的总和。

进一步地，电压电流转换模块的一种结构示意图如图4所示，包括：一个跨导放大器A1、两个偏置电路、第一PMOS管Mp1、第二PMOS管Mp2、第一NMOS管Mn1和第二NMOS管Mn1。

跨导放大器A1的同相输入端连接Rx线，跨导放大器A1的反相输入端连接基准电压Vref；

一偏置电路的负极连接跨导放大器A1的输出端，一偏置电路的正极连接Mp1的栅极；

Mp1的源极连接供电电压，Mp1的漏极反馈连接至跨导放大器A1的同相输入端；

另一偏置电路的正极连接跨导放大器A1的输出端，另一偏置电路的负极连接Mn1的栅极；

Mn1的漏极反馈连接至跨导放大器A1的同相输入端，Mn1的源极接地；

Mp2的栅极连接Mp1的栅极，Mp2的源极连接供电电压，Mp2的漏极连接至混频模块；

Mn2的栅极连接Mn1的栅极，Mn2的源极接地，Mn2的漏极连接至混频模块。

进一步地，电压电流转换模块的另一种结构示意图如图5所示，包括：一个跨导放大器A1；两个偏置电路、第一PMOS管Mp1、第二PMOS管Mp2、第三PMOS管Mp3、第四PMOS管Mp4和第五PMOS管Mp5；第一NMOS管Mn1、第二NMOS管Mn1、第三NMOS管Mn3、第四NMOS管Mn4、第五NMOS管Mn5。

跨导放大器A1的同相输入端连接Rx线，跨导放大器A1的反相输入端连接基准电压Vref，跨导放大器A1的输出级连接一偏置电路的正极和另一偏置电路的负极，一偏置电路的负极连接Mp1的栅极；另一偏置电路的正极连接Mn3的栅极。

Mp1的源极与连接至供电电压Vcc，Mp1的漏极连接Mn1的栅极和漏极；Mn1的源极与Mp4的源极相连；Mp4的栅极和漏极相互连接并连接Mn3的漏极，Mn3的源极接地；

Mp2的源极连接至供电电压Vcc，Mp2的栅极和漏极相互连接并连接Mn2的漏极；Mn2的栅极连接Mn1的栅极，Mn2的源极和Mp5的源极连接；Mp5的栅极连接Mp4的栅极，

Mp5的漏极与Mn4的栅极和漏极连接；Mn4的源极接地。

Mp3的源极连接至供电电压Vcc，Mp3的栅极连接Mp2的栅极，Mp3的漏极连接至混频模块；

Mn5的源极接地，Mn5的栅极连接Mn4的栅极，Mn5的漏极连接至混频模块。

电压电流转换模块的原理如下：Vref固定在某个直流电压上，A1代表一个跨导放大器，跨导放大器为电路中的基本模块，在此并未具体画出，但并不影响对本专利创新点的描述。A1与Mp1、MP2、MP4、MP5、MN1、MN2、MN3、MN4构成一个二级运放结构，通过虚短概念我们知道反馈电压将始终等于基准电压Vref。运放的输入端作为高阻并不会吸收和产生任何电流，交流激励信号Vdrive通过待测电容Cs产生的电流I(s)为：

I(s)＝Vdrive(s)*s*C_s

式中，s代表拉普拉斯算子。

其中，电流I(s)全部由运放的输出级Mp2和MN4提供。根据电路中常规的镜像技术，Mp3按比例复制Mp2的电流，MN5按比例复制MN4的电流，MN5与Mp3的电流和Isns即是I(s)的比例复制。这样电压电流转换模块完成了Vdrive值与待测电容Cs的乘积的转换，转变成对应电流值，方便后续混频模块的处理。

进一步地，混频模块的结构示意图如图6所示，混频模块包括第一输入端InP、第二输入端InN、第一输出端outP和第二输出端outN；所述混频模块包括：第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3和第四开关sw4。

第一开关sw1的一端连接混频模块的第一输入端InP，第一开关sw1的另一端连接混频模块的第一输出端outP；

第二开关sw2的一端连接混频模块的第一输入端InP，第二开关sw2的另一端连接混频模块的第二输出端outN；

第三开关sw3的一端连接混频模块的第二输入端InN，第三开关sw3的另一端连接混频模块的第一输出端outP；

第四开关sw4的一端连接混频模块的第二输入端InN，第四开关sw4的另一端连接混频模块的第二输出端outN。

在混频模块输入的时钟信号为第一电平时，第二开关sw2和第三开关sw3断开，第一开关sw1和第四开关sw4闭合。

本领域技术人员可以理解，可设定混频时钟信号mixer clk为高电平时，开关sw1和sw4闭合，开关sw2和sw3断开；当mixer clk为低电平时，开关sw2和sw3闭合，开关sw1和sw4断开；也可设定时钟信号mixer clk为低电平时，开关sw1和sw4闭合，开关sw2和sw3断开；当mixer clk为高电平时，开关sw2和sw3闭合，开关sw1和sw4断开。

本实施方式中的混频模块相比于普通的模拟乘法器来说结构简单、低功耗、小面积。

进一步地，每个检测单元还包括：反相器；反相器的输入端连接电压电流转换模块的输出端，反相器的输出端连接混频模块；反相器用于将电压电流转换模块的电流信号进行反向；混频模块具体用于将经过反向的所述电流信号与电压电流转换模块的电流信号混频得到包含直流信号和倍频信号的混合信号。

进一步地，滤波采样模块的结构示意图如图7所示，包括与混频模块的输出端连接的sigma delta调制器以及与sigma delta调制器的输出端连接的数字滤波器(DigitalFilter)，数字滤波器连接解调电路；

sigma delta调制器用于将混频模块输出的混合模拟信号转换为单通道数字信号；数字滤波器用于对转换后的单通道数字信号进行滤波，并将滤波后的单通道数字信号传输至解调电路。

sigma delta调制器具体为二阶连续态sigma delta调制器，具体由两个跨导放大器A1、A2、两个数/模转换器DAC1和DAC2、一个比较器comp组成。

混频模块的一输出端连接A1的同相输入端，混频模块的另一输出端连接A1的反相输入端。

A1的同相输出级通过一电阻连接A2的反相输入端，A1的反相输出级通过一电阻连接A2的同相输入端；A2的同相输出级连接comp的同相输入端，A2的反相输出级连接comp的反相输入端；comp的输出级连接数字滤波器。

其中，A1和A2的同相输入端和同相输出级之间分别连接一电容，A1和A2的反相输入端和反相输出级之间也分别连接一电容。DAC1的输入端分别连接A1的输入端，DAC1的输出端连接至数字滤波器；DAC2的输入端分别连接A2的输入端，DAC2的输出端连接至数字滤波器。

综上所述，本实施方式的检测单元的各个模块的具体连接结构示意图如图8所示。

与现有技术相比，本发明实施方式中提供了一种触摸屏，其检测电路的检测单元由电压电流转换模块、混频模块和滤波采样模块来求解电容屏的电容数据，无需较大的电容来接收电荷，因此减小了检测电路的面积，从而降低成本；且检测单元采用滤波采样模块对信号进行滤波，滤除倍频信号的干扰，进一步提高了检测电路的抗干扰能力。

本发明的第三实施方式涉及一种触摸屏。第三实施方式是第一施方式的进一步改进，主要改进之处在于：通过在将电流信号送入混频模块之前先与任意一其他电压电流转换模块的电流信号做减法运算，降低了输入到滤波采样模块的信号幅度，从而提高动态范围；且在两个检测单元的采样的电容受到同样的干扰时，差分后干扰将抵消，提高了对共模噪声的抗干扰能力，进一步提高了检测电路的抗干扰能力。

本实施方式中的检测单元的差分结构示意图如图9所示，每个检测单元还包括：运算器；运算器的同相输入端连接至电压电流转换模块的输出端，运算器的反相输入端连接任意其他一检测单元的电压电流转换模块的输出端，运算器的输出端连接混频模块。

运算器，用于将检测单元的电流信号与任意一其他检测单元的电流信号做减法运算得到差值信号，再将差值信号传送至检测单元的混频模块中，混频模块具体用于将差值信号和电压电流转换模块的电流信号混频得到包含直流信号和倍频信号的混合信号。通过在将电流信号送入混频模块之前先与任意一其他电压电流转换模块的电流信号做减法运算，降低了输入到滤波采样模块的信号幅度，从而提高动态范围；且在两个检测单元的采样的电容受到同样的干扰时，差分后干扰将抵消，提高了对共模噪声的抗干扰能力，进一步提高了检测电路的抗干扰能力。本领域技术人员容易理解，减法运算在混频模块之后进行亦可实现同样的功能。

本实施方式的检测单元的差分结构的具体连接示意图如图10所示，除混频模块之前的连接关系与第二实施方式的具体连接示意图不同外，其余连接关系均相同，在此不进行赘述。

与现有技术相比，本发明实施方式中提供了一种触摸屏，通过在将电流信号送入混频模块之前先与任意一其他电压电流转换模块的电流信号做减法运算，降低了输入到滤波采样模块的信号幅度，从而提高动态范围；且在两个检测单元的采样的电容受到同样的干扰时，差分后干扰将抵消，提高了对共模噪声的抗干扰能力，进一步提高了检测电路的抗干扰能力。本领域技术人员容易理解，减法运算在混频模块之后进行亦可实现同样的功能。

本发明第四实施方式涉及一种检测方法，如图11所示，应用于上述任一实施方式的触摸屏。触摸屏包括Tx线、与Tx线交叉的Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的电容。检测方法包括：

步骤101：同时为每条Tx线提供激励信号，任意一条Tx线上的激励信号均与其他Tx线上的激励信号正交。

具体的说，触摸屏，包括电容屏以及与电容屏相连的驱动器，驱动器包括：正交序列产生器和驱动电路。正交序列产生器产生的多个激励信号中任意两个激励信号正交，驱动电路同时给每条Tx线提供激励信号，使得电容屏的多个Tx线在激励信号的作用下同时工作，而不是Tx线逐根工作，因此，极大地缩短了检测电路扫描获取整个电容屏上的电容数据的时间，提高了触摸屏的反应速度。

步骤102：对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转化为数字信号。

步骤103：利用激励信号对所述数字信号进行解调，得出整个电容屏上的各个电容的电容数据。

针对上述步骤102和103具体的说，驱动器还包括：检测电路和解调电路。检测电路同时对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并由解调电路利用激励信号对检测电路传输的数字信号进行解调而得出整个电容屏上的各个电容的电容数据，而不是依次扫描每根Tx线工作时的电容数据，之后求取整个电容屏的电容数据，因此，在同样的扫描时间内，本申请中的电容屏的多个Tx线同时工作使得检测电路对一个电容进行更多次数的采样，因此，抗噪声能力更强。

具体的求取整个电容屏的电容数据的原理见第一实施方式，在此不进行赘述。

与现有技术相比，本实施方式中提供了一种检测方法，应用于触摸屏，触摸屏包括Tx线、与Tx线交叉的Rx线以及在Tx线和Rx线之间形成的电容；检测方法包括：同时为每条Tx线提供激励信号，任意一条Tx线上的激励信号均与其他Tx线上的激励信号正交；对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转化为数字信号；利用激励信号对所述数字信号进行解调，得出整个电容屏上的各个电容的电容数据。本申请中正交序列产生器产生的多个激励信号中任意两个激励信号正交，驱动电路同时给每条Tx线提供激励信号，使得电容屏的多个Tx线在激励信号的作用下同时工作，而不是Tx线逐根工作，因此，极大地缩短了检测电路扫描获取整个电容屏上的电容数据的时间，提高了触摸屏的反应速度。检测电路同时对与Tx线耦合的Rx线接收到的电容的电荷进行采样，并由解调电路利用激励信号对检测电路传输的数字信号进行解调而得出整个电容屏上的各个电容的电容数据，而不是依次扫描每根Tx线工作时的电容数据，之后求取整个电容屏的电容数据，因此，在同样的扫描时间内，本申请中的电容屏的多个Tx线同时工作使得检测电路对一个电容进行更多次数的采样，因此，抗噪声能力更强。

本发明的第五实施方式还提供了一种移送终端，其结构示意图如图12所示：包括至少一个处理器201；以及，与至少一个处理器201通信连接的存储器202；其中，存储器202存储有可被至少一个处理器201执行的指令，指令被至少一个处理器201执行，以使至少一个处理器201能够执行上述的检测方法。

其中，存储器202和处理器201采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器202的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器201。

处理器201负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器202可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

本发明的第六实施方式还提供了一种移动终端，包括上述任一实施方式的触摸屏。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种触摸屏，包括电容屏以及与所述电容屏相连的驱动器，所述电容屏包括Tx线、与所述Tx线交叉的Rx线以及在所述Tx线和所述Rx线之间形成的电容，其特征在于，所述驱动器包括：

正交序列产生器，所述正交序列产生器用于产生多个激励信号并传输至所述驱动电路，所述多个激励信号中任意两个激励信号正交；

驱动电路，所述驱动电路用于与所述Tx线相连并同时给每条Tx线提供激励信号；

检测电路，所述检测电路用于对与所述Tx线耦合的所述Rx线接收到的所述电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转化为总数字信号；

解调电路，所述解调电路用于接收所述正交序列产生器产生的激励信号以及所述检测电路的总数字信号，根据所述激励信号对所述总数字信号进行解调得出整个电容屏上的各个电容的电容数据。

2.根据权利要求1所述的触摸屏，所述检测电路包括：与所述Rx线数目相同且一一对应的检测单元，每个检测单元与一条对应的Rx线相连；

每个检测单元包括：

与所述Rx线相连的电压电流转换模块，用于对与所述Tx线耦合的所述Rx线接收到的所述电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转换为电流信号；

与所述电压电流转换模块相连的混频模块，用于接收所述电流信号，并将所述电流信号混频得到包含直流信号和倍频信号的混合信号；

与所述混频模块相连的滤波采样模块，用于接收所述混合信号，将所述混合信号转换为单通道数字信号，并滤除所述单通道数字信号中的倍频信号；所述总数字信号为经过滤波后的所有单通道数字信号的总和。

3.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，每个所述检测单元还包括：运算器；所述运算器的同相输入端连接至所述电压电流转换模块的输出端，所述运算器的反相输入端连接任意一其他检测单元的电压电流转换模块的输出端，所述运算器的输出端连接所述混频模块；

所述运算器，用于将所述电压电流转换模块的电流信号与任意一其他检测单元的电压电流转换模块的电流信号做减法运算得到差值信号，再将所述差值信号传送至所述检测单元的混频模块中；

所述混频模块具体用于将所述差值信号和所述电压电流转换模块的电流信号混频得到包含直流信号和倍频信号的混合信号。

4.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，每个所述检测单元还包括：反相器；

所述反相器的输入端连接所述电压电流转换模块的输出端，所述反相器的输出端连接所述混频模块；

所述反相器用于将所述电压电流转换模块的电流信号进行反向；

所述混频模块具体用于将经过反向的所述电流信号与所述电压电流转换模块的电流信号混频得到包含直流信号和倍频信号的混合信号。

5.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述滤波采样模块具体包括：与所述混频模块的输出端连接的sigma delta调制器以及与所述sigma delta调制器的输出端连接的数字滤波器，所述数字滤波器连接所述解调电路；

所述sigma delta调制器用于将所述混频模块输出的混合模拟信号转换为单通道数字信号；

所述数字滤波器用于对转换后的单通道数字信号进行滤波，并将滤波后的所述单通道数字信号传输至所述解调电路。

6.根据权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，所述sigma delta调制器为二阶连续态sigma delta调制器。

7.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述电压电流转换模块包括：一个跨导放大器、两个偏置电路、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管；

所述跨导放大器的同相输入端连接Rx线，所述跨导放大器的反相输入端连接基准电压；

一偏置电路的负极连接所述跨导放大器的输出端，所述一偏置电路的正极连接所述第一PMOS管的栅极；

所述第一PMOS管的源极连接供电电压，所述第一PMOS管的漏极反馈连接至所述跨导放大器的同相输入端；

另一偏置电路的正极连接跨导放大器的输出端，所述另一偏置电路的负极连接所述第一NMOS管的栅极；

所述第一NMOS管的漏极反馈连接至所述跨导放大器的同相输入端，所述一NMOS管的源极接地；

所述第二PMOS管的栅极连接所述第一PMOS管的栅极，所述第二PMOS管的源极连接供电电压，所述第二PMOS管的漏极相连并连接至混频模块；

所述第二NMOS管的栅极连接所述第一NMOS管的栅极，所述第二NMOS管的漏极连接至混频模块，所述第二NMOS管的源极接地。

8.一种检测方法，应用于触摸屏，所述触摸屏包括Tx线、与所述Tx线交叉的Rx线以及在所述Tx线和所述Rx线之间形成的电容；其特征在于，所述检测方法包括：

同时为每条Tx线提供激励信号，任意一条Tx线上的激励信号均与其他Tx线上的激励信号正交；

对与所述Tx线耦合的所述Rx线接收到的所述电容的电荷进行采样，并将采样的电荷转化为数字信号；

利用所述激励信号对所述数字信号进行解调，得出整个电容屏上的各个电容的电容数据。

9.一种移动终端，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；

其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述权利要求8中的检测方法。

10.一种移动终端，其特征在于，包括上述权利要求1至7中任一项所述的触摸屏。