JP5823729B2 - Semiconductor device and data processing system - Google Patents
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Description
本発明は、交点容量がマトリクス状に形成されたタッチセンサパネルを駆動して信号を検出する半導体装置に関し、例えばタッチセンサパネルコントローラに適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a semiconductor device that detects signals by driving a touch sensor panel having intersection capacitances formed in a matrix, and relates to a technique that is effective when applied to, for example, a touch sensor panel controller.
相互キャパシタンス方式によるマルチポイントタッチに対応するタッチセンサパネルは例えば駆動電極と検出電極が誘電体を介在して直交するように配置され、それぞれの交差部分のクロス結合容量が交点容量を構成する。交点容量の近傍に指や手によるキャパシタンスが存在することになると当該ノードの相互キャパシタンスは指や手による合成キャパシタンスの分だけ減少する。タッチセンサパネルコントローラは、この相互キャパシタンスの変化がどの交点容量で発生したかを検出するために、駆動電極を順次パルス駆動してパルス単位の充電動作を行ない、充電電荷の変化を検出電極を介して順次検出する動作を繰り返して、マトリクス配置された交点容量の相互キャパシタンスの変化に応ずる信号を取得する。このような相互キャパシタンス方式を用いてタッチセンサパネルを駆動して信号を検出するコントローラについて例えば特許文献1に記載がある。
The touch sensor panel corresponding to the multi-point touch based on the mutual capacitance method is disposed, for example, such that the drive electrode and the detection electrode are orthogonal to each other with a dielectric interposed therebetween, and the cross coupling capacitance at each intersection constitutes the intersection capacitance. When there is a finger or hand capacitance in the vicinity of the intersection capacitance, the mutual capacitance of the node is reduced by the combined capacitance of the finger or hand. The touch sensor panel controller detects the intersection capacitance at which this change in mutual capacitance occurs, and sequentially drives the drive electrodes to perform charge operation in units of pulses, and changes in the charge charges are detected via the detection electrodes. The signal corresponding to the change in the mutual capacitance of the intersection capacitances arranged in a matrix is acquired by repeating the sequential detection operation. For example,
本発明者はタッチセンサパネルの大型化に伴って信号検出のために用いるワークRAM若しくはバッファRAMの記憶容量が格段に大きくなることに着目した。検出した信号に対してはFIR(Finite Impulse Response Filter)などのディジタルフィルタ処理によってノイズ成分を除去する操作を行うには、そのフィルタ次数に応じてタッチセンサパネルの全面を走査して検出した検出信号フレーム(検出信号の分布データ)をRAMに時系列の複数フレーム分に亘って蓄積することが必要になるからである。 The present inventor has paid attention to the fact that the storage capacity of the work RAM or buffer RAM used for signal detection is remarkably increased as the touch sensor panel becomes larger. In order to perform an operation of removing noise components by digital filter processing such as FIR (Finite Impulse Response Filter) on the detected signal, a detection signal detected by scanning the entire surface of the touch sensor panel according to the filter order. This is because it is necessary to store frames (detection signal distribution data) in a RAM over a plurality of time-series frames.
しかしながら、ディジタルフィルタ演算などを行なうマイクロプロセッサがセンサICとしてのタッチセンサパネルコントローラの制御に特化したサブシステム用のマイクロプロセッサなどであるような場合に、当該マイクロプロセッサに大きなRAMを必要とすれば、それに応じて周辺機能やデータ処理能力も高くされたマイクロプロセッサを利用せざるを得なくなり、コスト増大の一因になることが本発明者によって見出された。 However, if the microprocessor that performs the digital filter operation or the like is a microprocessor for a subsystem specialized in the control of the touch sensor panel controller as a sensor IC or the like, if the microprocessor requires a large RAM Accordingly, it has been found by the present inventor that it is necessary to use a microprocessor whose peripheral functions and data processing capabilities are increased accordingly, which contributes to an increase in cost.
また、タッチセンサパネルの大型化に伴ってマイクロプロセッサユニットによる上記RAMアクセス制御の負担が増えるので、タッチセンサパネルで発生する接触イベントの検出応答性を良好に維持しようとすれば、データ処理能力の高いマイクロプロセッサユニットを採用せざるを得なくなり、この点もコスト増大の一因となる。 In addition, as the size of the touch sensor panel increases, the burden of the RAM access control by the microprocessor unit increases. Therefore, if the detection response of the touch event that occurs in the touch sensor panel is to be maintained well, the data processing capability is reduced. A high microprocessor unit must be adopted, which also contributes to an increase in cost.
本発明の目的はタッチセンサパネル上で発生する接触イベントの検出精度をコストを抑えて向上させることができる半導体装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of improving the detection accuracy of a contact event that occurs on a touch sensor panel at a reduced cost.
本発明の別の目的は、タッチセンサパネルによる検出信号を処理するマイクロプロセッサユニットの負担を軽減することができるデータ処理システムを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a data processing system that can reduce the burden on a microprocessor unit that processes detection signals from a touch sensor panel.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
すなわち、タッチセンサパネルにマトリクス状に形成された交点容量を走査電極を介して走査駆動し、走査駆動された交点容量から検出電極を介して順次信号を取得し、取得した信号をメモリ部に書き込み、また、書き込んだ信号をメモリ部から読み出すときは、同一の交点容量に係る複数の取得信号毎に所定の順番で当該取得信号を前記メモリ部から読み出す読み出し制御を行うようにする。 That is, the intersection capacitances formed in a matrix on the touch sensor panel are scanned and driven through the scanning electrodes, and signals are sequentially acquired from the scanned and driven intersection capacitances through the detection electrodes, and the obtained signals are written to the memory unit. In addition, when the written signal is read from the memory unit, read control for reading the acquired signal from the memory unit in a predetermined order is performed for each of a plurality of acquired signals related to the same intersection capacity.
上記より、ディジタルフィルタ演算に好適な順序で検出信号を読み出すアクセス制御機能を備えるから、ディジタルフィルタ演算を行なう回路の負担が軽減されると共に、ディジタルフィルタ演算などのデータ処理能能力が実質的に向上する。 As described above, an access control function for reading detection signals in an order suitable for digital filter operation is provided, so that the load on the circuit performing the digital filter operation is reduced and the data processing capability such as digital filter operation is substantially improved. To do.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、タッチセンサパネル上で発生する接触イベントの検出精度をコストを抑えて向上させることができる。 That is, it is possible to improve the detection accuracy of the contact event that occurs on the touch sensor panel while reducing the cost.
タッチセンサパネルによる検出信号を処理するマイクロプロセッサユニットの負担を軽減することができる。 It is possible to reduce the burden on the microprocessor unit that processes the detection signal from the touch sensor panel.
1.実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
1. First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described. Reference numerals in the drawings referred to in parentheses in the outline description of the representative embodiments merely exemplify what are included in the concept of the components to which the reference numerals are attached.
〔1〕<メモリから同一交点容量に係る検出信号を時系列に読み出し>
本発明の代表的な実施の形態に係る半導体装置は、複数の駆動電極と検出電極によって複数の交点に交点容量(Cc)が形成されたタッチセンサパネル(3)の前記走査電極を走査駆動し、走査駆動された交点容量を介して前記検出電極から順次信号を取得する検出部(100)と、前記検出部で取得された取得信号を格納するメモリ部(110)と、前記メモリ部に対する書き込み及び読み出しを制御する制御部(120)と、を有する。前記制御部は、同一の交点容量に係る複数の取得信号毎に所定の順番で当該取得信号を前記メモリ部から読み出す読み出し制御を行う。
[1] <Reading detection signals related to the same intersection capacity from the memory in time series>
A semiconductor device according to a representative embodiment of the present invention scans and drives the scan electrodes of the touch sensor panel (3) in which intersection capacitances (Cc) are formed at a plurality of intersections by a plurality of drive electrodes and detection electrodes. , A detection unit (100) that sequentially acquires signals from the detection electrodes via a scan-driven intersection capacitance, a memory unit (110) that stores an acquisition signal acquired by the detection unit, and writing to the memory unit And a control unit (120) for controlling reading. The said control part performs the read-out control which reads the said acquisition signal from the said memory part in the predetermined order for every several acquisition signal which concerns on the same intersection capacity | capacitance.
上記より、ディジタルフィルタ演算に好適な順序で検出信号を読み出すアクセス制御機能を備えるから、ディジタルフィルタ演算を行なう回路の負担が軽減されると共に、ディジタルフィルタ演算などのデータ処理能能力が実質的に向上する。したがって、タッチセンサパネル上で発生する接触イベントの検出精度をコストを抑えて向上させることができる。また、タッチセンサパネルによる検出信号を処理するマイクロプロセッサユニットの負担を軽減することができる。 As described above, an access control function for reading detection signals in an order suitable for digital filter operation is provided, so that the load on the circuit performing the digital filter operation is reduced and the data processing capability such as digital filter operation is substantially improved. To do. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the contact event that occurs on the touch sensor panel while reducing the cost. In addition, the burden on the microprocessor unit that processes the detection signal from the touch sensor panel can be reduced.
〔2〕<読み出し制御における同一交点容量毎のデータをラップアラウンド選択>
項1の半導体装置において、前記メモリ部は複数のメモリ領域(RAM0〜RAM3)を有する。前記制御部は、前記タッチセンサパネル全面を一巡する複数回の走査駆動毎に異なるメモリ領域に前記取得信号を時系列に格納し、前記読み出し制御では同一の交点容量に係る取得信号毎に所定の順番でラップアラウンドに前記メモリ領域を選択する。
[2] <Wrap around selection of data for each same intersection capacity in read control>
In the semiconductor device according to
上記により、同一の交点容量に係る取得信号毎に当該取得信号を前記メモリ部から読み出す読み出し制御をメモリ領域の選択制御によって容易に実現することができる。 As described above, the read control for reading out the acquired signal from the memory unit for each acquired signal related to the same intersection capacity can be easily realized by the memory area selection control.
〔3〕<新たな検出信号の書き込みとは非同期で読み出し制御を行う>
項2の半導体装置において、前記メモリ部は前記ラップアラウンドで選択されるメモリ領域の数よりも多いメモリ領域を有する。前記制御部は、前記検出部で取得された取得信号を前記メモリ部に書き込む書き込み制御と並列的に前記読み出し制御を行う。
[3] <Read control is performed asynchronously with writing of a new detection signal>
In the semiconductor device according to
上記より、前記メモリ部に対する取得信号の書き込み制御とは取得信号の読み出し制御を並列的に行うことができるから、読み出し信号を用いたディジタルフィルタ演算などを中断することなく能率的に行うことができる。 As described above, since the acquisition signal write control to the memory unit can be performed in parallel with the acquisition signal read control, the digital filter operation using the read signal can be efficiently performed without interruption. .
〔4〕<一のメモリ領域に現在の取得データを書き込み、書き込み済の複数のメモリ領域をラップアラウンド選択読み出しに割り当て>
項3の半導体装置において、前記制御部は、前記書込み制御において、前記タッチセンサパネル全面を一巡する複数回の走査駆動毎に異なるメモリ領域に前記取得信号を時系列に格納すると共に取得信号を格納するメモリ領域の選択を時系列でラップアラウンドに切り替える制御を行い、前記読み出し制御において、既に書き込み完了された複数のメモリ領域の選択を同一の交点容量に係る取得信号毎に所定に順番でラップアラウンドに切り替え制御する。
[4] <Current acquisition data is written in one memory area, and a plurality of written memory areas are allocated to wraparound selective reading>
In the semiconductor device according to Item 3, in the write control, the control unit stores the acquisition signal in a time series in a different memory area for each of a plurality of scan driving operations that make a round of the entire touch sensor panel. In the read control, the selection of a plurality of memory areas that have already been written is wrapped around in a predetermined order for each acquired signal related to the same intersection capacity. Switch to control.
上記により、取得信号の書き込み対象とするメモリ領域を取得信号のフレーム単位でラップアラウンドに切換え制御し、同一の交点容量に係る取得信号毎に当該取得信号を読み出すメモリ領域を読み出し毎に所定の順番でラップアラウンドに切り替え制御するから、前記書き込み制御と読み出し制御におけるメモリ領域の切り替え制御を容易に実現することができる。 As described above, the memory area to which the acquisition signal is to be written is controlled to be switched to wrap around in units of the acquisition signal frame, and the memory area from which the acquisition signal is read for each acquisition signal related to the same intersection capacity is determined in a predetermined order for each reading. Therefore, the switching control of the memory area in the write control and the read control can be easily realized.
〔5〕<オンチップのマイクロプロセッサユニットでディジタルフィルタ演算>
項1の半導体装置において、前記メモリ部から読み出された取得信号を用いてディジタルフィルタ演算を行うマイクロプロセッサユニット(2)を更に有する。
[5] <Digital filter operation with on-chip microprocessor unit>
The semiconductor device according to
上記より、半導体装置のシステムオンチップによりシステムの小型化に資することができる。 From the above, the system on chip of the semiconductor device can contribute to the miniaturization of the system.
〔6〕<メモリから同一交点容量に係る検出信号を時系列に読み出し>
本発明の別の実施の形態に係るデータ処理システムは、複数の駆動電極と検出電極によって複数の交点に交点容量が形成されたタッチセンサパネル(3)と、前記駆動電極を走査駆動して前記検出電極から順次信号を取得するタッチセンサパネルコントローラ(1)と、前記タッチセンサパネルコントローラに接続されたマイクロプロセッサユニット(2)とを有する。前記タッチセンサパネルコントローラは、前記交点容量(Cc)を走査駆動して順次取得した取得信号を格納するメモリ部(110)と、前記メモリ部に対する書き込み及び読み出しを制御する制御部(110)と、を有する。前記制御部は、同一の交点容量に係る複数の取得信号毎に所定の順番で当該取得信号を前記メモリ部から読み出す読み出し制御を行う。
[6] <Reading detection signals related to the same intersection capacity from the memory in time series>
A data processing system according to another embodiment of the present invention includes a touch sensor panel (3) in which intersection capacitances are formed at a plurality of intersections by a plurality of drive electrodes and detection electrodes, and the drive electrodes are scanned and driven. A touch sensor panel controller (1) that sequentially acquires signals from the detection electrodes, and a microprocessor unit (2) connected to the touch sensor panel controller. The touch sensor panel controller includes a memory unit (110) that stores acquisition signals sequentially acquired by scanning and driving the intersection capacitance (Cc), and a control unit (110) that controls writing to and reading from the memory unit, Have The said control part performs the read-out control which reads the said acquisition signal from the said memory part in the predetermined order for every several acquisition signal which concerns on the same intersection capacity | capacitance.
上記より、タッチセンサパネルコントローラは、ディジタルフィルタ演算に好適な順序で検出信号を読み出すアクセス制御機能を備えるから、ディジタルフィルタ演算を行なうマイクロプロセッサユニットの負担が軽減されると共に、マイクロプロセッサユニットによるディジタルフィルタ演算などのデータ処理能能力が実質的に向上する。したがって、タッチセンサパネル上で発生する接触イベントの検出精度をコストを抑えて向上させることができる。また、タッチセンサパネルによる検出信号を処理するマイクロプロセッサユニットの負担を軽減することができる。 As described above, since the touch sensor panel controller has an access control function for reading out detection signals in an order suitable for digital filter calculation, the burden on the microprocessor unit performing digital filter calculation is reduced, and the digital filter by the microprocessor unit is reduced. Data processing capability such as computation is substantially improved. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the contact event that occurs on the touch sensor panel while reducing the cost. In addition, the burden on the microprocessor unit that processes the detection signal from the touch sensor panel can be reduced.
〔7〕<読み出し制御における同一交点容量毎のデータをラップアラウンド選択>
項6のデータ処理システムにおいて、前記メモリ部は複数のメモリ領域(RAM0〜RAM3)を有する。前記制御部は、前記タッチセンサパネル全面を一巡する複数回の走査駆動毎に異なるメモリ領域に前記取得信号を時系列に格納し、前記読み出し制御では同一の交点容量に係る複数の取得信号毎に所定の順番でラップアラウンドに前記メモリ領域を選択する。
[7] <Wrap around selection of data for each intersection capacity in read control>
In the data processing system according to
上記により、同一の交点容量に係る複数の取得信号毎に当該取得信号を前記メモリ部から読み出す読み出し制御をメモリ領域の選択制御によって容易に実現することができる。 As described above, the read control for reading out the acquired signal from the memory unit for each of the plurality of acquired signals related to the same intersection capacity can be easily realized by the memory area selection control.
〔8〕<新たな検出信号の書き込みとは非同期で読み出し制御を行う>
項7のデータ処理システムにおいて、前記メモリ部は前記ラップアラウンドで選択されるメモリ領域の数よりも多いメモリ領域を有する。前記制御部は、前記検出部で取得された取得信号を前記メモリ部に書き込む書き込み制御と並列的に前記読み出し制御を行う。
[8] <Read control is performed asynchronously with writing of a new detection signal>
In the data processing system according to item 7, the memory unit has a memory area larger than the number of memory areas selected in the wraparound. The control unit performs the read control in parallel with the write control for writing the acquisition signal acquired by the detection unit into the memory unit.
上記より、前記メモリ部に対する取得信号の書き込み制御とは取得信号の読み出し制御を並列的に行うことができるから、読み出し信号を用いたディジタルフィルタ演算などを中断することなく能率的に行うことができる。 As described above, since the acquisition signal write control to the memory unit can be performed in parallel with the acquisition signal read control, the digital filter operation using the read signal can be efficiently performed without interruption. .
〔9〕<一のメモリ領域に現在の取得データを書き込み、書き込み済の複数のメモリ領域をラップアラウンド選択読み出しに割り当て>
項8のデータ処理システムにおいて、前記制御部は、前記書込み制御において、前記タッチセンサパネル全面を一巡する複数回の走査駆動毎に異なるメモリ領域に前記取得信号を時系列に格納すると共に取得信号を格納するメモリ領域の選択を時系列でラップアラウンドに切り替える制御を行い、前記読み出し制御において、既に書き込み完了された複数のメモリ領域の選択を同一の交点容量に係る複数の取得信号毎に所定の順番でラップアラウンドに切り替え制御する。
[9] <Current acquisition data is written in one memory area, and a plurality of written memory areas are assigned to wraparound selective reading>
In the data processing system according to item 8, in the write control, the control unit stores the acquisition signal in a time series in a different memory area for each of a plurality of scan driving operations that make a round of the entire touch sensor panel. In the read control, the selection of a plurality of memory areas that have already been written is performed in a predetermined order for each of a plurality of acquisition signals related to the same intersection capacity. To switch to wraparound.
上記により、取得信号の書き込み対象とするメモリ領域を取得信号のフレーム単位でラップアラウンドに切換え制御し、同一の交点容量に係る複数の取得信号毎に当該取得信号を読み出すメモリ領域を読み出し毎にラップアラウンドに切り替え制御するから、前記書き込み制御と読み出し制御におけるメモリ領域の切り替え制御を容易に実現することができる。 As described above, the memory area to which the acquisition signal is to be written is controlled to be switched to wrap around for each frame of the acquisition signal, and the memory area from which the acquisition signal is read for each of the plurality of acquisition signals related to the same intersection capacity is wrapped for each reading. Since the switching control is performed around, the memory area switching control in the writing control and the reading control can be easily realized.
〔10〕<オンチップのマイクロプロセッサユニットでディジタルフィルタ演算>
項7のデータ処理システムにおいて、前記マイクロプロセッサユニットは、前記タッチセンサパネルコントローラから受け取った取得信号を用いてディジタルフィルタ演算を行い、その演算結果に基づいて接触イベントが発生したタッチセンサパネル上の座標を演算する。
[10] <Digital filter operation with on-chip microprocessor unit>
The data processing system according to Item 7, wherein the microprocessor unit performs a digital filter operation using an acquisition signal received from the touch sensor panel controller, and coordinates on the touch sensor panel where a contact event has occurred based on the operation result. Is calculated.
上記より、マイクロプロセッサユニットによるディジタルフィルタ演算と接触イベントが発生したタッチセンサパネル上の座標演算とのコプ率化に資することができる。 From the above, it is possible to contribute to a higher copy ratio between the digital filter calculation by the microprocessor unit and the coordinate calculation on the touch sensor panel in which the touch event has occurred.
〔11〕<DISP>
項10のデータ処理システムにおいて、前記タッチセンサパネルは透過性を有する。前記タッチセンサパネルの下に配置されたビットマップディスプレイ(4)と、前記ビットマップディスプレイに対する表示駆動を行うディスプレイドライバ(6)とを更に有する。
[11] <DISP>
In the data processing system according to item 10, the touch sensor panel has transparency. It further has a bitmap display (4) arranged under the touch sensor panel and a display driver (6) for performing display driving on the bitmap display.
ディスプレイと一体的にタッチセンサパネルの駆動制御と接触イベントの検出を行うことができる。 Drive control of the touch sensor panel and detection of a touch event can be performed integrally with the display.
2.実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
2. Details of Embodiments Embodiments will be further described in detail.
図1には本発明の一実施の形態に係るタッチセンサパネルコントローラ(TPC)1を適用した携帯端末などのデータ処理システムが例示される。タッチセンサパネルコントローラ1は、サブシステム用のマイクロプロセッサ(MPU)2の制御に基づいてタッチセンサパネル(TCHPNL)3を駆動して駆動電極と検出電極との交点の交点容量から順次信号を取得して蓄積し、蓄積した信号をディジタルフィルタ演算に好適な順番でマイクロプロセッサ2に返していく。特に制限されないが、タッチセンス用のサブシステムを構成するタッチパネルコントローラ1及びマイクロプロセッサ2はそれぞれ別々の単結晶シリコンのような半導体基板にCMOS集積回路製造技術によって形成される。
FIG. 1 illustrates a data processing system such as a portable terminal to which a touch sensor panel controller (TPC) 1 according to an embodiment of the present invention is applied. The touch
タッチセンサパネル3は透過性(透光性)の電極や誘電体膜を用いて構成され、例えばビットマップ表示形態の液晶ディスプレイ(LCDDSP)4の表示面に重ねて配置される。ホストプロセッサ(HST)5は表示データを生成し、液晶表示ドライバ(LCDDRV)6はホストプロセッサ5から受け取った表示データを液晶ディスプレイ4に表示するための表示制御を行う。 The touch sensor panel 3 is configured using a transmissive (translucent) electrode or a dielectric film, and is disposed, for example, on the display surface of a liquid crystal display (LCDDSP) 4 in a bitmap display form. The host processor (HST) 5 generates display data, and the liquid crystal display driver (LCDDRV) 6 performs display control for displaying the display data received from the host processor 5 on the liquid crystal display 4.
マイクロプロセッサ2はタッチセンサパネルコントローラ1から受け取った信号に対してディジタルフィルタ演算を行い、これによってノイズが除去された信号に基づいてタッチセンサパネル1上で接触イベントが発生したときの座標を演算してホストプロセッサ5に与える。例えばホストプロセッサ5は液晶表示ドライバ6に与えて表示させた表示画面とマイクロプロセッサ2から与えられた座標データとの関係から、タッチセンサパネル1による入力を解析する。
The
図2にはタッチセンサパネルの駆動及び検出のための原理的な構成が例示される。タッチセンサパネル3は相互キャパシタンス方式によるマルチポイントタッチに対応し、例えば駆動電極Lxと検出電極Lyが誘電体(図示せず)を介在して直交するように配置され、それぞれの交差部分SNcのクロス結合容量Ccが交点容量を構成する。図2では代表的に1箇所図示してある。検出電極LyにはオペアンプAMPを仮想接地アンプとして用いた積分回路が構成され、Cfbは積分容量である。交点容量Ccの近傍に指や手によるキャパシタンスが存在することになると交点容量Ccの相互キャパシタンスは指や手による合成キャパシタンスの分だけ減少する。タッチセンサパネルコントローラ1は、この相互キャパシタンスの変化がどの交点容量Ccで発生したかを検出するために、駆動電極Lxを順次交流パルス駆動してパルス単位の充電動作を行ない、充電電荷(相互キャパシタンスとパルス駆動電圧との積)の変化を検出電極Lyからパルス単位で順次積分容量Cfbに蓄積する動作を、交流パルス駆動される駆動電極Lxが切り替えられる毎に繰り返していく。これによって、マトリクス配置された交点容量Ccの相互キャパシタンスの変化に応ずる信号が、交流パルス駆動される駆動電極Lxが切り替えられるたびに夫々の検出電極Lyの積分回路による蓄積電荷信号として取得される。
FIG. 2 illustrates a principle configuration for driving and detecting the touch sensor panel. The touch sensor panel 3 corresponds to multi-point touch by a mutual capacitance method. For example, the drive electrode Lx and the detection electrode Ly are arranged so as to be orthogonal to each other with a dielectric (not shown) interposed therebetween. The coupling capacitance Cc constitutes the intersection capacitance. FIG. 2 representatively shows one place. An integration circuit using the operational amplifier AMP as a virtual ground amplifier is configured for the detection electrode Ly, and Cfb is an integration capacitor. If there is a finger or hand capacitance in the vicinity of the intersection capacitance Cc, the mutual capacitance of the intersection capacitance Cc decreases by the combined capacitance of the finger or hand. In order to detect at which intersection capacitance Cc this change in mutual capacitance has occurred, the touch
図3にはタッチセンサパネルコントローラ1とマイクロプロセッサ2の具体的な構成が例示される。タッチセンサパネルコントローラ1は検出部(SNSU)100、メモリ部(MRY)110、制御部(CNTU)120及びプロセッサインタフェース部(MPIF)130を備える。
FIG. 3 illustrates specific configurations of the touch
検出部100はタッチセンサパネルにマトリクス状に形成された交点容量を走査駆動するためのドライバ(DRV)101、走査駆動された交点容量から順次検出信号を取得する検知回路(SNS)102及び検知回路102で検知された信号をディジタル信号に変換するAD変換回路(ADC)103を有する。
The
ドライバ101は制御部120からの制御に従って図2に例示される駆動電極Lxを順番にパル電圧で駆動する。駆動パルス数は少なくとも検出電極Lyの本数以上とされる。
The driver 101 sequentially drives the drive electrodes Lx illustrated in FIG. 2 with a pal voltage in accordance with control from the
検知回路102は駆動電極Lxのパルス駆動に同期してそのパルス単位で検出電極Lyを切り替えながらオペアンプAMPから検出信号を出力する。
The
AD変換回路103はパルス単位で前記オペアンプAMPの出力をディジタル信号に変換してメモリ部110に出力する。
The
メモリ部110は検出動作に同期してAD変換回路103から出力されるディジタル信号を格納する複数のランダムアクセスメモリ領域であるメモリ領域として、例えば4個のメモリ領域RAM0〜RAM3を有する。メモリ領域RAM0〜RAM3は周辺回路が共通化された異なるメモリマットで構成されても良いし、周辺回路が個別化された複数のメモリモジュールによって構成されても良い。例えばメモリ部110はメモリ領域RAM0〜RAM3の中で異なるメモリ領域の一方には書き込みアクセスを他方には読み出しアクセスを並列化できるデュアルアクセスポートを持っていれば良い。詳細は後で説明するが、タッチセンサパネル3に対する電極Lxの駆動と電極Lyの検出によってタッチセンサパネル3の一面を全走査してえら得るディジタル信号単位でメモリ領域RAM0、…、RAM3を切り替えてメモリ領域RAM0〜RAM3にディジタルデータを蓄積する。メモリ領域RAM0〜RAM3を4面備えるのは、例えば2次のFIRフィルタ演算に必要なデータを蓄積できることを想定したものである。
The
制御部120はシーケンス制御回路(SQNCCNT)121、リードアクセス制御回路(RACCNT)122及びレジスタ回路(REGC)123を有する。シーケンス制御回路121は検出部100に対する電極Lxの駆動タイミング制御及び電極Lyの検出タイミング制御を行うと共に、検出動作に同期してAD変換回路103から出力されるディジタル信号をメモリ部110に書き込む書き込み制御などを行う。リードアクセス制御回路122は書き込み完了された3個のメモリ領域のデータを2次のFIRフィルタ演算に好適な順番で読み出す制御を行う。レジスタ回路123はメモリ領域RAM0〜RAM3の先頭アドレスなどがマイクロプロセッサ2によって設定される。
The
プロセッサインタフェース部(MPIF)130はマイクロプロセッサ2との間でコマンド入力やデータの入出力を行い、入力されたコマンドやその他制御データは制御部120に与えられ、メモリ部110から読み出された検出データがマイクロプロセッサ2に与えられる。
The processor interface unit (MPIF) 130 performs command input and data input / output with the
マイクロプロセッサ2は、特に制限されないが、CPU(中央処理装置)200がバスブリッジ(BBRDG)203を介して接続されたフラッシュメモリ(FROM)204のプログラムを順次フェッチして所定のデータ処理を行い、データ処理に際してRAM205をワークメモリに用い、タイマ・カウンタ動作が必要なときにはタイマ(TMR)207を用いる。タッチセンサパネルコントローラ1に対するコマンド出力や検出データの入力はパラレル入出力回路(GPIO)206を介して行なう。パラレル入出力回路(GPIO)の代わりに高速なシリアル通信を用いても良い。マイクロプロセッサ2は振動子の発振周波数を用いてクロック発生回路(CPG)202で生成したクロック信号に同期動作される。割り込み制御は割り込みコントローラ(INTC)201が行ない、CPU200の暴走に対してはウォッチドッグタイマ(WDT)208によるリセット機能を用いることができる。ホストプロセッサ5とはシリアルインタフェース回路(I2C)209を介して接続される。CPU200によるデータ処理は例えばタッチセンサパネルコントローラ1から供給される検出データを用いたFIRフィルタ演算、そしてその演算結果データに基づく接触イベントの発生座標の演算処理などとされる。
The
以下、タッチセンサパネルコントローラ1の制御部120によるメモリ部110に対する書き込み及び読み出し制御について詳述する。ここでは前述の通り2次のFIRフィルタ演算に対応する場合を一例とするものであり、4個のメモリ領域RAM0〜RAM3のうちから順次選択される1個のメモリ領域に新たな検出データを順次蓄積する書き込み制御をシーケンス制御回路121が行い、過去3面分の検出データが既に書き込まれた3個のメモリ領域から同一の交点容量に係る検出データ毎に時系列に当該検出データを読み出す制御をリードアクセス制御回路122が行う。
Hereinafter, writing and reading control with respect to the
上記書き込み制御としてシーケンス制御回路121は、メモリ領域RAM0〜RAM3のうちの1個のメモリ領域を選択するための先頭アドレスを生成すると共に、これを基点に、タッチセンサパネル3の交点容量の数に等しい数だけアドレスインクリメントを行なって書き込みアドレスを生成する。例えば図4及び図5に例示されるように選択された一つのメモリ領域RAM3にその先頭アドレスA3から順次検出データが書き込まれる。X3をロウアドレス、Y3をカラムアドレスとするとき、先頭アドレスA3をX3=0,Y3=0とすると、図5のように書き込みアドレスが(X3=0,Y3=0)、(X3=1,Y3=0)、(X3=2,Y3=0)、…に変化される毎にメモリ領域RAM3が書き込みイネーブル(書き込み選択)にされる。
As the write control, the
先頭アドレスを基点とする書き込みアドレスのアドレスインクリメントは駆動電極Lxに対するパルス駆動によって検出電極Lyから検出信号が得られるタイミングに同期して行なわれる。先頭アドレスの更新は、タッチセンサパネル3に対する電極Lxの駆動と電極Lyの検出によってタッチセンサパネル3の一面が全走査されて検出信号が取得される毎に行なわれる。例えばメモリ領域RAM0〜RAM3の先頭アドレスがA0,A1,A2,A3のとき先頭アドレスはその順にラップアラウンドで変化される。即ち、先頭アドレスがA3まで変化されたとき再び先頭アドレスはアドレスA0に変化される。 The address increment of the write address starting from the head address is performed in synchronization with the timing at which the detection signal is obtained from the detection electrode Ly by pulse driving with respect to the drive electrode Lx. The top address is updated each time a detection signal is acquired by scanning the entire surface of the touch sensor panel 3 by driving the electrode Lx with respect to the touch sensor panel 3 and detecting the electrode Ly. For example, when the top addresses of the memory areas RAM0 to RAM3 are A0, A1, A2, and A3, the top addresses are changed in wraparound order. That is, when the head address is changed to A3, the head address is changed to address A0 again.
上記読み出し制御としてリードアクセス制御回路122は、書き込み制御対象に選択される一つのメモリ領域の次にラップアラウンドで続く3個のメモリ領域に対して、共通のローカルメモリアドレスを生成し、生成した一つのローカルアドレスを3個のメモリ領域の先頭アドレスのそれぞれに加算することにより、同一の交点容量に係る複数の検出データを順次選択するメモリリードアドレスを生成する。例えば、図6及び図7に例示されるように3個メモリ領域RAM0〜RAM2が読み出し制御の対象にされるとき、その領域に対する読み出しアドレスは、先頭アドレスA0,A1,A2を起点にA0+1,A1+1,A2+1、A0+2,A1+2,A2+2、…のように変化される。X0、X1,X2をRAM領域RAM0,RAM1,RAM2ロウアドレス、Y0、Y1,Y2をRAM領域RAM0,RAM1,RAM2のカラムアドレスとするとき、先頭アドレスA0をX0=0,Y0=0、先頭アドレスA1をX1=0,Y1=0、先頭アドレスA2をX2=0,Y2=0、とすると、図7のように読み出しアドレスが(X0=0,Y0=0)、(X1=0,Y1=0)、(X2=0,Y2=0)、(X0=1,Y0=0)、…に変化される毎にメモリ領域はRAM0,RAM1,RAM3の間で順次ラップアラウンドに読み出しイネーブル(読み出し選択)にされる。
As the read control, the read
アドレスA0の読み出しデータD(A0)は先頭である第1検出ノードの2次遅延データ、アドレスA1の読み出しデータD(A1)は先頭である第1検出ノードの1次遅延データ、アドレスA2の読み出しデータD(A2)は先頭である第1検出ノードの0次遅延データとして、FIRフィルタ演算に供される。同様に、アドレスA0+1の読み出しデータD(A0+1)は第2検出ノードの2次遅延データ、アドレA1+1の読み出しデータD(A1+1)は第2検出ノードの1次遅延データ、アドレスA2+1の読み出しデータD(A2+1)は第2検出ノードの0次遅延データとして、FIRフィルタ演算に供される。読み出しのタイミングは書き込みに検出タイミングとは非同期で行なわれればよい。即ち、FIRフィルタ演算などを行なうマイクロプロセッサユニット2のデータ処理能力に応じたタイミングで行なってよい。ただし、読み出し制御は3個のメモリ領域に検出データがそろったところで開始されなければならない。読み出しの順番は上記とは逆に0次、1次、2次の順番でもよく、FIRフィルタ演算で各次の遅延データに乗算する係数が対応すればよい。
Read data D (A0) at address A0 is the secondary delay data of the first detection node that is the head, read data D (A1) of address A1 is the primary delay data of the first detection node that is the head, and readout of address A2 Data D (A2) is used for the FIR filter calculation as 0th-order delay data of the first detection node that is the head. Similarly, the read data D (A0 + 1) at the address A0 + 1 is the secondary delay data at the second detection node, the read data D at the address A1 + 1 is the primary delay data at the second detection node, and the read data D (at the address A2 + 1). A2 + 1) is used for the FIR filter calculation as 0th-order delay data of the second detection node. The read timing may be performed asynchronously with the detection timing for writing. That is, it may be performed at a timing according to the data processing capability of the
図8にはシーケンス制御回路121による書き込み制御とリードアクセス制御回路122による読み出し制御のための回路構成が例示される。
FIG. 8 illustrates a circuit configuration for write control by the
前記レジスタ回路123は、メモリ領域RAM0〜RAM3の先頭アドレスA0〜A3が指定される先頭アドレスレジスタSAREG0〜SAREG3、及びカウント幅レジスタCUNTWDTを有する。カウント幅レジスタCUNTWDTにはタッチセンサパネル3にマトリクス配置された交点容量の数に等しい数(CUNTWDT#)が設定される。 The register circuit 123 includes start address registers SAREG0 to SAREG3 in which the start addresses A0 to A3 of the memory areas RAM0 to RAM3 are designated, and a count width register CUNTWDT. In the count width register CUNTWDT, a number (CUNTWDT #) equal to the number of intersection capacitors arranged in a matrix on the touch sensor panel 3 is set.
シーケンス制御回路121は上記書き込みアドレスを生成するためにセレクタWSLCT、書き込みアドレスカウンタWACUNT及びアドレス加算器WADDを備える。書き込みアドレスカウンタWACUNTはカウントクロックWCLKをカウントし、そのカウント値WACUNT#にセレクタWSLCTで選択された先頭アドレスを加算器WADDで加算して書き込みアドレスWADDRSを生成する。
The
リードアドレス制御回路122は上記読み出しアドレスを生成するためにセレクタRSLCT、読み出しアドレスカウンタRACUNT及びアドレス加算器RADDを備える。読み出しアドレスカウンタRACUNTはカウントクロックRCLKをカウントし、そのカウント値RACUNT#にセレクタRSLCTで選択された先頭アドレスを加算器RADDで加算して読み出しアドレスRADDRSを生成する。
The read
シーケンスロジックSQNCLGCはアドレス生成スタート信号STRTが活性化されることによってクロックCLKに同期してアドレス生成制御を開始する。シーケンスロジックSQNCLGCにはアドレスカウント値RACUNT#,WACUNT#、カウント幅CUNTWDT#が入力され、その入力値に応じて、セレクタRSLCTの選択信号RSTSとリードクロックRCLKを生成するとともに、セレクタWSLCTの選択信号WSTSとライトクロックWCLKを生成する。 The sequence logic SQNCLGC starts address generation control in synchronization with the clock CLK when the address generation start signal STRT is activated. The sequence logic SQNCLGC receives the address count values RACUNT #, WACUNT #, and the count width CUNTWDT #, and generates the selector RSLCT selection signal RSTS and the read clock RCLK according to the input values, and also selects the selector WSLCT selection signal WSTS. And write clock WCLK.
図9にはシーケンス制御回路121による書き込み制御とリードアクセス制御回路122により読み出し制御のためのシーケンスロジックSQNCLGCの制御論理が例示される。アドレス生成動作が開始されたとき、メモリ領域RAM0〜RAM3の状態は図9のアクセス状態ACSTS0〜ACSTS3が繰り返される。アクセス状態ACSTS0はメモリ領域RAM0〜RAM2が読み出し(READ)でメモリ領域RAM3が書き込み(WRITE)の状態である。アクセス状態ACSTS1はメモリ領域RAM1〜RAM3が読み出し(READ)でメモリ領域RAM0が書き込み(WRITE)の状態である。アクセス状態ACSTS2はメモリ領域RAM0、RAM2、RAM3が読み出し(READ)でメモリ領域RAM1が書き込み(WRITE)の状態である。アクセス状態ACSTS3はメモリ領域RAM0、RAM1,RAM3が読み出し(READ)でメモリ領域RAM2が書き込み(WRITE)の状態である。
FIG. 9 illustrates the control logic of the sequence logic SQNCLGC for write control by the
アクセス状態ACSTS0においてリードアクセス形態(RDSTS0)はスタートアドレスA0,A1,A2をラップアラウンドに選択してリードアドレスA0〜A2+aiを生成する状態とされる。同じくアクセス状態ACSTS0においてライトアクセス形態(WTSTS0)はスタートアドレスA3を先頭にA3+aiまでのアドレスを生成する状態とされる。尚、aiはカウンタRACUNT,WACUNTのカウント幅CUNTWDT#であり、raは先頭アドレスのラップアラウンド選択の向きである。 In the access state ACSTS0, the read access mode (RDSTS0) is a state in which the start addresses A0, A1, and A2 are selected to wrap around and the read addresses A0 to A2 + ai are generated. Similarly, in the access state ACSTS0, the write access mode (WTTSTS0) is set to a state in which addresses from the start address A3 to A3 + ai are generated. Here, ai is the count width CUNTWDT # of the counters RACUNT and WACUNT, and ra is the direction of the wraparound selection of the top address.
アクセス状態ACSTS1においてリードアクセス形態(RDSTS1)はスタートアドレスA1,A2,A3をラップアラウンドに選択してリードアドレスA1〜A3+aiを生成する状態とされる。同じくアクセス状態ACSTS1においてライトアクセス形態(WTSTS1)はスタートアドレスA0を先頭にA0+aiまでのアドレスを生成する状態とされる。 In the access state ACSTS1, the read access mode (RDSTS1) is a state in which the start addresses A1, A2, and A3 are selected to wrap around and the read addresses A1 to A3 + ai are generated. Similarly, in the access state ACSTS1, the write access mode (WTSTS1) is a state in which addresses from A0 + ai starting from the start address A0 are generated.
アクセス状態ACSTS2においてリードアクセス形態(RDSTS2)はスタートアドレスA2,A3,A0をラップアラウンドに選択してリードアドレスA2〜A0+aiを生成する状態とされる。同じくアクセス状態ACSTS2においてライトアクセス形態(WTSTS2)はスタートアドレスA1を先頭にA1+aiまでのアドレスを生成する状態とされる。 In the access state ACSTS2, the read access mode (RDSTS2) is a state in which the start addresses A2, A3, A0 are selected to wrap around and the read addresses A2 to A0 + ai are generated. Similarly, in the access state ACSTS2, the write access mode (WTSTS2) is a state in which addresses from the start address A1 to A1 + ai are generated.
アクセス状態ACSTS3においてリードアクセス形態(RDSTS3)はスタートアドレスA3,A0,A1をラップアラウンドに選択してリードアドレスA3〜A1+aiを生成する状態とされる。同じくアクセス状態ACSTS3においてライトアクセス形態(WTSTS3)はスタートアドレスA2を先頭にA2+aiまでのアドレスを生成する状態とされる。 In the access state ACSTS3, the read access mode (RDSTS3) is a state in which the start addresses A3, A0, A1 are selected to wrap around and the read addresses A3 to A1 + ai are generated. Similarly, in the access state ACSTS3, the write access mode (WTTSTS3) is a state in which addresses from the start address A2 to A2 + ai are generated.
最初にリードアクセス形態RDSTS0による検出データの読み出しを行なうには先ず書き込みアクセス形態WTSTS1〜WTSTS3を実行して、メモリ領域RAM0〜RAM2に検出データを蓄積しなければならない。その後は、アクセス状態ACSTS0、ACSTS1、ACSTS2、ACSTS3の制御をラップアラウンドに繰り返していけばよい。 In order to first read the detected data by the read access mode RDSTS0, first, the write access modes WTSTS1 to WTSTS3 must be executed to store the detected data in the memory areas RAM0 to RAM2. Thereafter, the control of the access states ACSTS0, ACSTS1, ACSTS2, and ACSTS3 may be repeated in wraparound.
前記シーケンスロジックSQNCLGCはそのような制御シーケンスを実現するロジックを備える。シーケンスロジックSQNCLGCはアドレス生成スタート信号STRTが活性化されることによってセレクタWSLCTに対する選択信号WSTSをライトアクセス形態WTSTS1を実現するためにアドレスA0を選択すると共にクロックCLKに同期してライトクロックWCLKを生成し、A0にカウウント値WACUNT#を加算して書き込みアドレスWADDRSを順次生成する動作を、WACOUNT#がCOUNTWDT#になるまで継続する。同様にしてライトアクセス形態WTSTS2、WTSTS3を実現して、メモリ領域RAM0〜RAM2に検出データを蓄積する。この後、シーケンスロジックSQNCLGCはリードアクセス形態RDSTS0とライトアクセス形態WTSTS0を実現する。即ち、シーケンスロジックSQNCLGCはセレクタWSLCTに対する選択信号WSTSでアドレスA3を選択すると共にクロックVCLKに同期してライトクロックWCLKを生成し、A3にカウウント値WACUNT#を加算して書き込みアドレスWADDRSを順次生成する動作を、WACOUNT#がCOUNTWDT#になるまで継続して、メモリ領域RAM3にタッチセンサパネル3に1フレーム分の新たな検出データを格納する動作を制御する。これに並行して、シーケンスロジックSQNCLGCはセレクタRSLCTに対する選択信号RSTSでクロックCLKに同期しならがアドレスA0、A1,A2を順次繰り返し選択すると共にアドレスA0、A1,A2が一巡する毎にリードクロックRCLKでリードアドレスカウンタRACUNTをインクリメント動作させ、セレクタRSLCTで選択されたアドレスA0、A1,A2にカウウント値RACUNT#を加算して読み出しアドレスRADDRSを順次生成する。この動作を、RACOUNT#がCOUNTWDT#になるまで継続して、メモリ領域RAM0、RAM1,RAM2から同一の交点容量に係る複数の検出データ毎に時系列に当該データが読み出されてマイクロプロセッサ2に供給される。アクセス状態ACSTS0の動作が完了すると後続のアクセス状態ACSTS1の動作制御が同様に行われ、順次同様の処理が必要な分だけ繰り返される。
The sequence logic SQNCLGC includes logic for realizing such a control sequence. When the address generation start signal STRT is activated, the sequence logic SQNCLGC selects the address A0 as the selection signal WSTS for the selector WSLCT to realize the write access form WTSTS1, and generates the write clock WCLK in synchronization with the clock CLK. The operation of sequentially generating the write address WADDRS by adding the count value WACOUNT # to A0 is continued until WACOUNT # becomes COUNTWDT #. Similarly, write access modes WTSTS2 and WTSTS3 are realized, and the detection data is stored in the memory areas RAM0 to RAM2. Thereafter, the sequence logic SQNCLGC realizes the read access form RDSTS0 and the write access form WTSTS0. In other words, the sequence logic SQNCLCC selects the address A3 by the selection signal WSTS for the selector WSLCT, generates the write clock WCLK in synchronization with the clock VCLK, and sequentially generates the write address WADDRS by adding the count value WACOUNT # to A3. The operation of storing new detection data for one frame in the touch sensor panel 3 in the memory area RAM3 is controlled until WACOUNT # becomes COUNTWDT #. In parallel with this, the sequence logic SQNCLGC selects the addresses A0, A1, and A2 sequentially and repeatedly in synchronization with the clock CLK by the selection signal RSTS for the selector RSLCT, and the read clock RCLK every time the addresses A0, A1, and A2 make a round. Then, the read address counter RACUNT is incremented, and the count value RACUNT # is added to the addresses A0, A1, A2 selected by the selector RSLCT to sequentially generate the read addresses RADDRS. This operation is continued until RACOUNT # becomes COUNTWDT #, and the data is read out in time series from the memory areas RAM0, RAM1, and RAM2 for each of a plurality of detected data relating to the same intersection capacity, and is sent to the
上記より以下の作用効果を得る。 The following effects are obtained from the above.
(1)タッチセンサパネルコントローラ1は、ディジタルフィルタ演算に好適な順序で検出データを読み出すアクセス制御機能を備えるから、ディジタルフィルタ演算を行なうマイクロプロセッサ12の負担が軽減されると共に、マイクロプロセッサ2によるディジタルフィルタ演算などのデータ処理能能力が実質的に向上する。したがって、タッチセンサパネル3上で発生する接触イベントの検出精度をコストを抑えて向上させることができる。また、タッチセンサパネル3による検出データを処理するマイクロプロセッサユニット2の負担を軽減することができる。
(1) Since the touch
(2)メモリ部110に対する検出データの書き込み制御と検出データの読み出し制御を並列的に行うことができるから、検出データを用いたディジタルフィルタ演算などを中断することなく能率的に行うことができ、タッチセンサパネル3を用いた検出応答性を向上させることができる。
(2) Since the detection data write control and the detection data read control to the
(3)検出データの書き込み対象とするメモリ領域を検出データのフレーム単位でラップアラウンドに切換え制御し、また、同一の交点容量に係る複数の検出データ毎に時系列に当該データを読み出すメモリ領域を読み出し毎にラップアラウンドに切り替え制御するから、検出データの書き込み制御と検出データの読み出し制御におけるメモリ領域の切り替え制御を容易に実現することができる。 (3) A memory area to which detection data is to be written is controlled to be switched to wraparound in units of detection data frames, and a memory area for reading out the data in time series for each of a plurality of detection data related to the same intersection capacity Since switching control is performed in wraparound every reading, it is possible to easily realize switching control of memory areas in detection data writing control and detection data reading control.
図10には本発明の別の実施の形態に係るタッチセンサパネルコントローラ(TPC)1を適用した携帯端末などのデータ処理システムが例示される。同図においてタッチセンサパネルコントローラ(TPC)1はマイクロプロセッサ(MPU)7と共に1個の半導体基板に搭載されてシステムオンチップの半導体装置SOC_1として構成された点が図1と相違され、その他の同一回路構成についてはそれと同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 10 illustrates a data processing system such as a portable terminal to which a touch sensor panel controller (TPC) 1 according to another embodiment of the present invention is applied. In the figure, a touch sensor panel controller (TPC) 1 is mounted on a single semiconductor substrate together with a microprocessor (MPU) 7 and is configured as a system-on-chip semiconductor device SOC_1. The circuit configuration is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.
図11には本発明の更に別の実施の形態に係るタッチセンサパネルコントローラ(TPC)1を適用した携帯端末などのデータ処理システムが例示される。同図においてタッチセンサパネルコントローラ(TPC)1はマイクロプロセッサ(MPU)7及び液晶表示ドライバ(LCDDRV)6と共に1個の半導体基板に搭載されてシステムオンチップの半導体装置SOC_2として構成された点が図1と相違され、その他の同一回路構成についてはそれと同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 11 illustrates a data processing system such as a portable terminal to which a touch sensor panel controller (TPC) 1 according to still another embodiment of the present invention is applied. In the figure, a touch sensor panel controller (TPC) 1 is mounted on a single semiconductor substrate together with a microprocessor (MPU) 7 and a liquid crystal display driver (LCDDRV) 6 and is configured as a system-on-chip semiconductor device SOC_2. 1, and the other same circuit configuration is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.
例えば、同一の交点容量に係る複数の取得信号毎に当該取得信号を前記メモリ部から読み出す順番は昇順でも降順でもよく、要はその後の演算処理で把握可能にされた順番であれば良い。 For example, the order of reading the acquired signals from the memory unit for each of a plurality of acquired signals related to the same intersection capacity may be ascending order or descending order, and the order may be any order that can be grasped by subsequent arithmetic processing.
前記メモリ部から読み出されたデータに対するディジタルフィルタ演算はFIRに限定されずIIR(Infinite impulse response)などであってもよい。 The digital filter operation for the data read from the memory unit is not limited to FIR, but may be IIR (Infinite impulse response) or the like.
タッチセンサパネルは相互キャパシタンス方式に限定されず、また、その大きさも限定されない。 The touch sensor panel is not limited to the mutual capacitance method, and the size thereof is not limited.
また、メモリ部の記憶容量及びメモリ領域の数やサイズも適宜変更可能である。必要とされるディジタルフィルタ演算などに必要なデータ量を保持できる範囲で決定されればよい。メモリ領域のサイズ及び数は固定であってもよい。その場合には各領域の先頭アドレスをレジスタでプログラマブルに設定できる機能は廃止してよい。 The storage capacity of the memory unit and the number and size of the memory areas can be changed as appropriate. What is necessary is just to determine in the range which can hold | maintain the data amount required for the required digital filter calculation. The size and number of memory areas may be fixed. In that case, the function that allows the start address of each area to be set in a programmable manner by a register may be abolished.
1 タッチセンサパネルコントローラ(TPC)
2 マイクロプロセッサ(MPU)
3 タッチセンサパネル(TCHPNL)
4 液晶ディスプレイ(LCDDSP)
5 ホストプロセッサ(HST)
6 液晶表示ドライバ(LCDDRV)
Lx 駆動電極
Ly 検出電極
Cc 交点容量
100 検出部(SNSU)
110 メモリ部(MRY)
120 制御部(CNTU)
130 プロセッサインタフェース部(MPIF)
101 ドライバ(DRV)
102 検知回路(SNS)
103 AD変換回路(ADC)
RAM0〜RAM3 メモリ領域
121 シーケンス制御回路(SQNCCNT)
122 リードアクセス制御回路(RACCNT)
123 レジスタ回路(REGC)
200 CPU(中央処理装置)
A0,A1,A2 先頭アドレス
SAREG0〜SAREG3 先頭アドレスレジスタ
CUNTWDT カウント幅レジスタ
WSLCT セレクタ
WACUNT 書き込みアドレスカウンタ
WADD アドレス加算器
WCLK カウントクロック
WACUNT# カウント値
RSLCT セレクタ
RACUNT 読み出しアドレスカウンタ
RADD アドレス加算器
RCLK カウントクロック
RACUNT# カウント値
RADDRS読み出しアドレス
SQNCLGC シーケンスロジック
ACSTS0〜ACSTS3 アクセス状態
RDSTS0〜RDSTS3 リードアクセス形態
WTSTS0〜WTSTS3 ライトアクセス形態
SOC_1,SOC_2 システムオンチップの半導体装置
1 Touch sensor panel controller (TPC)
2 Microprocessor (MPU)
3 Touch sensor panel (TCHPNL)
4 Liquid crystal display (LCDDSP)
5 Host processor (HST)
6 Liquid crystal display driver (LCDDRV)
Lx drive electrode Ly detection electrode
110 Memory unit (MRY)
120 Control unit (CNTU)
130 Processor Interface (MPIF)
101 Driver (DRV)
102 Detection circuit (SNS)
103 AD conversion circuit (ADC)
RAM0 to
122 Read access control circuit (RACCNT)
123 Register circuit (REGC)
200 CPU (Central Processing Unit)
A0, A1, A2 Start address SAREG0 to SAREG3 Start address register CUNTWDDT Count width register WSLCT selector WACUNT write address counter WADD address adder WCLK count clock WACUNT # count value RSLCT selector RACUNT read address counter RADD address adder RCLK count clock RACUNT Value RADDRS read address SQNCLGC Sequence logic ACSTS0 to ACSTS3 Access state RDSTS0 to RDSTS3 Read access mode WTSTS0 to WTSTS3 Write access mode SOC_1, SOC_2 System-on-chip semiconductor device
Claims (7)
前記検出部で取得された取得信号を格納するメモリ部と、
前記メモリ部に対する書き込み及び読み出しを制御する制御部と、を有し、
前記メモリ部は複数個のメモリ領域を有し、夫々のメモリ領域は前記タッチセンサパネルの全ての前記交点の交点容量について前記検出部で取得された取得信号を格納する記憶容量を有し、
前記制御部は、前記メモリ領域を順次ラップアラウンドに選択しながら選択したメモリ領域に前記取得信号を書き込む書き込み制御を行なうと共に、この書き込み制御に並行して、既に前記取得信号が書き込まれた複数個のメモリ領域を並列に選択して夫々から同一の交点に係る取得信号を順次並列的に読み出す読み出し制御を行う、半導体装置。 A detection unit that scans and drives the drive electrodes of a touch sensor panel in which intersection capacitances are formed at a plurality of intersections by a plurality of drive electrodes and detection electrodes, and sequentially obtains signals from the detection electrodes via the scan-driven intersection capacitances When,
A memory unit for storing an acquisition signal acquired by the detection unit;
A control unit that controls writing and reading to and from the memory unit,
The memory unit has a plurality of memory areas, and each memory area has a storage capacity for storing an acquisition signal acquired by the detection unit for the intersection capacity of all the intersections of the touch sensor panel;
The control unit performs write control for writing the acquisition signal to the selected memory area while sequentially selecting the memory areas for wraparound, and in parallel with the write control, a plurality of the acquisition signals already written A semiconductor device that performs read-out control for sequentially reading out acquired signals related to the same intersection from each of the memory regions in parallel .
前記制御部は、前記メモリ領域を順次ラップアラウンドに選択しながら選択したメモリ領域に前記取得信号を書き込む書き込み制御を行なうと共に、この書き込み制御に並行して、既に前記取得信号が書き込まれたn個のメモリ領域を並列に選択して夫々から同一交点に係る取得信号を順次並列的に読み出す読み出し制御を行なう、請求項1記載の半導体装置。 N memory areas are provided (n is a positive integer);
The control unit performs write control for writing the acquisition signal to the selected memory area while sequentially selecting the memory areas for wraparound, and in parallel with the write control, n pieces of the acquisition signals that have already been written 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the memory regions are selected in parallel, and read control is performed in which the acquisition signals relating to the same intersection are sequentially read out in parallel .
前記タッチセンサパネルコントローラは、前記駆動電極を走査駆動して前記検出電極から順次取得した取得信号を格納するメモリ部と、 The touch sensor panel controller scans the drive electrodes and stores an acquisition signal sequentially acquired from the detection electrodes;
前記メモリ部に対する書き込み及び読み出しを制御する制御部と、を有し、 A control unit that controls writing and reading to and from the memory unit,
前記メモリ部は、複数個のメモリ領域を有し、夫々のメモリ領域は前記タッチセンサパネルの全ての前記交点の交点容量について前記検出部で取得された取得信号を格納する記憶容量を有し、 The memory unit has a plurality of memory areas, and each memory area has a storage capacity for storing an acquisition signal acquired by the detection unit for the intersection capacity of all the intersections of the touch sensor panel;
前記制御部は、前記メモリ領域を順次ラップアラウンドに選択しながら選択したメモリ領域に前記取得信号を書き込む書き込み制御を行なうと共に、この書き込み制御に並行して、既に前記取得信号が書き込まれた複数個のメモリ領域を並列に選択して夫々から同一の交点に係る取得信号を順次並列的に読み出す読み出し制御を行う、データ処理システム。 The control unit performs write control for writing the acquisition signal to the selected memory area while sequentially selecting the memory areas for wraparound, and in parallel with the write control, a plurality of the acquisition signals already written A data processing system that performs read-out control for sequentially reading out acquisition signals related to the same intersection from each of the memory areas in parallel.
前記制御部は、前記メモリ領域を順次ラップアラウンドに選択しながら選択したメモリ領域に前記取得信号を書き込む書き込み制御を行なうと共に、この書き込み制御に並行して、既に前記取得信号が書き込まれたn個のメモリ領域を並列に選択して夫々から同一交点に係る取得信号を順次並列的に読み出す読み出し制御を行なう、請求項4記載のデータ処理システム。 N memory areas are provided (n is a positive integer);
The control unit performs write control for writing the acquisition signal to the selected memory area while sequentially selecting the memory areas for wraparound, and in parallel with the write control, n pieces of the acquisition signals that have already been written 5. A data processing system according to claim 4, wherein said memory areas are selected in parallel, and readout control for sequentially reading the acquired signals related to the same intersection from each of them is performed.
前記タッチセンサパネルの下に配置されたビットマップディスプレイと、前記ビットマップディスプレイに対する表示駆動を行うディスプレイドライバとを更に有する請求項6記載のデータ処理システム。 The touch sensor panel has transparency.
The data processing system according to claim 6, further comprising: a bitmap display disposed under the touch sensor panel; and a display driver that performs display driving for the bitmap display .
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