中,处理设备110能够在电容传感 阵列125上同时地检测并跟踪手写笔130和触摸对象140两者。如果触摸对象是有源手写笔, 在一个实施例中,有源手写笔130可配置成作为定时"专家"进行操作,并且处理设备110在 有源手写笔130在使用中时调整电容传感阵列125的定时以匹配于有源手写笔130的定时。 在一个实施例中,与常规电感式手写笔的应用相反,电容传感阵列125与有源手写笔130电 容式的耦合。还应注意的是被用于电容传感阵列125、可配置成检测触摸对象140的相同组 件还被用来在没有用于以电感式跟踪有源手写笔130的额外PCB层的情况下检测和跟踪手 写笔130。
[0030]在所描绘的实施例中,处理设备110包括模拟和/或数字通用输入/输出("GPI0") 端口 107 APIO端口 107可以是可编程的。可将GPIO端口 107耦合到起到GPIO端口 107与处理 设备110的数字块阵列(未示出)之间的互连作用的可编程互连和逻辑("PIL")其。数字块阵 列可以可配置成在一个实施例中使用可配置用户模块("UM")来实现多种数字逻辑电路(例 如,DAC、数字滤波器或数字控制系统)。可将数字块阵列耦合到系统总线。处理设备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 AAM 105可以是静态RAM ("SRAM"),以及程序闪存104可以是非易失性储存器,其可被用来存储固件(例如,可由处理 核102执行以实现本文所述操作的控制算法)。处理设备110还可包括被耦合到存储器和处 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执行操作的处 理元件。如受益于本公开的本领域的技术人员将认识到的那样,处理设备110可包括其它处 理元件。还应注意的是对于处理设备存储器可在内部或者外部。在存储器在内部的情况下, 存储器可被耦合到诸如处理核102的处理元件。在对于处理设备存储器在外部的情况下,如 受益于本公开本领域的技术人员将认识到的那样,处理设备被耦合到存储器驻留于其中的 另一设备。
[0031]处理设备110还可包括模拟块阵列(未示出,例如,现场可编程模拟阵列)。模拟块 阵列还被耦合到系统总线。模拟块阵列还可以可配置成在一个实施例中使用可配置UM来实 现多种模拟电路(例如,ADC或模拟滤波器)。模拟块阵列还可被耦合到GPIO端口 107。
[0032] 如所示,可将电容传感电路101集成到处理设备110中。电容传感电路101可包括用 于耦合到诸如触摸传感器板(未示出)、电容传感阵列125、触摸传感器滑块(未示出)、触摸 传感器按钮(未示出)和/或其它设备的外部部件的模拟I/O。电容传感电路101可以可配置 成使用互电容传感技术、自电容传感技术、电荷耦合技术等来测量电容。在一个实施例中, 电容传感电路101使用电荷累积电路、电容调制电路或本领域的技术人员已知的其它电容 传感方法进行操作。在实施例中,电容传感电路101是Cypress TMA-3xx、TMA_4xx或ΤΜΑ-χχ 系列的触摸屏控制器。替换地,可使用其它电容传感电路。如本文所述的互电容传感阵列或 触摸屏可包括处置在视觉显示器本身或在显示器前面的透明基板上面、其中或下面的透明 的、导电传感阵列。在实施例中,将TX和RX电极分别地配置成行和列。应注意的是能够以任 何所选组合由电容传感电路101将电极的行和列配置为TX或RX电极。在一个实施例中,电容 传感阵列125的TX和RX电极可被配置成在第一模式下作为互电容传感阵列的TX和RX电极进 行操作以检测触摸对象,以及在第二模式下作为耦合电荷接收器的电极进行操作以检测传 感阵列的相同电极上的手写笔。在被激活时生成手写笔TX信号的手写笔被用来将电荷耦合 到电容传感阵列,而不是如在互电容传感期间所做的那样测量RX电极与TX电极(传感元件) 的交叉点处的互电容。可将两个传感元件之间的交叉点理解为在保持相互的电流隔离的同 时在该处一个传感电极与另一个交叉或重叠的位置。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电极之间的交叉点相关联的电容。当诸如手指或手写笔的触 摸对象接近电容传感阵列125时,对象引起TX/RX电极中的某些之间的互电容的减小。在另 一实施例中,手指的存在增加了电极对环境(地球)接地的电容,通常称为自电容变化。利用 互电容的变化,能够通过识别在当在RX电极上测量到减小的电容时被施加TX信号的TX电极 与RX电极之间具有减小的耦合电容的RX电极来确定电容传感阵列125上的手指的位置。因 此,通过连续地确定与电极的交叉点相关联的电容,能够确定一个或多个触摸对象的位置。 应注意的是该过程能够通过确定用于传感元件的基线来对传感元件(RX和TX电极的交叉 点)进行校准。还应注意的是,如受益于本公开的本领域的技术人员将认识到的那样,可使 用内插来以比行/列节距更好的分辨率检测手指位置,。另外,如受益于本公开的本领域的 技术人员将认识到的那样,可使用各种类型的坐标内插算法(例如,位置计算算法)来检测 触摸的中心。
[0033] 在实施例中,电子系统100还可包括经由总线171和GPIO端口 107耦合到处理设备 110的非电容传感元件170。非电容传感元件170可包括按钮、发光二极管("LED")及其它用 户接口设备,诸如鼠标、键盘或不使用电容传感的其它功能键。在一个实施例中,用单个总 线来体现总线122以及171。替换地,可将这些总线配置成一个或多个单独总线的任何组合。 [0034]处理设备110可包括内部振荡器/时钟106和通信块("COM")108。在另一实施例中, 处理设备110包括扩频时钟(未示出)。振荡器/时钟106向处理设备110的部件中的一个或多 个提供时钟信号。可使用通信块108经由主机接口( "Ι/Γ )线151来与诸如主机处理器150的 外部部件、诸如主机处理器150通信。替换地,还可将处理设备110耦合到嵌入式控制器160 以与诸如主机处理器150的外部部件通信。在一个实施例中,处理设备110可配置成与嵌入 式控制器160或主机处理器150通信以发送和/或接收数据。
[0035] 处理设备110可驻留于公共载体基板上,诸如,例如,集成电路("1C")管芯基板、多 芯片模炔基板等。替换地,处理设备110的部件可以是一个或多个单独集成电路和/或分立 部件。在一个示例性实施例中,处理设备110是由加利福尼亚州圣何塞市的Cypress半导体 公司开发的可编程片上系统(PS〇C_)处理设备。替换地,处理设备110可以是本领域的技 术人员已知的一个或多个其它处理设备,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。
[0036] 还应注意的是本文所述的实施例不限于具有被耦合到主机(例如,主机150)的处 理设备的配置,而是可以包括测量传感设备上的电容并将原始数据发送到在那里其被应用 分析的主机计算机的系统。实际上,由处理设备110完成的处理也可在主机(例如,主机150) 中完成。
[0037]可将电容传感电路101集成到处理设备110的IC中或者替换地在单独的IC中。替换 地,可生成电容传感电路101的描述并进行编译以便结合到其它集成电路中。例如,可使用 诸如VHDL或Verilog的硬件描述语言来生成描述电容传感电路101或其各部分的行为级代 码,并将其存储到机器可访问介质(例如,CD-ROM、硬盘、软盘等)。此外,能够将行为级代码 编译成寄存器传输级("RTL")代码、连线表或者甚至电路布局并将其存储到机器可访问介 质。行为级代码、RTL代码、连线表以及电路布局可表示各种抽象层级以描述电容传感电路 IOl 0
[0038] 应注意的是电子系统100的部件可包括上文所述的所有部件。替换地,电子系统 100可包括上文所述的部件中的某些。
[0039] 在一个实施例中,在平板计算机中使用电子系统100。替换地,可在其它应用中使 用电子设备,诸如笔记本计算机、移动手机、个人数据助理("TOA")、键盘、电视、遥控器、监 视器、手持式多媒体设备、手持式媒体(音频和/或视频)播放器、手持式游戏设备、用于销售 点交易的签名输入设备、电子书阅读器、全球定位系统("GPS")或控制面板。本文所述的实 施例不限于用于笔记本实现方式的触摸屏或触摸传感器板,而是能够在其它电容传感实现 方式中使用,例如,传感设备可以是触摸传感器滑块(未示出)或触摸传感器按钮(例如,电 容传感按钮)。在一个实施例中,这些传感设备包括一个或多个电容传感器或其它类型的电 容传感电路。本文所述的操作不限于笔记本指针操作,而是能够包括其它操作,诸如照明控 制(调光器)、音量控制、图形均衡器控制、速度控制或要求渐进或离散调整的其它控制操 作。还应注意的是可与非电容传感元件相结合地使用电容传感实现方式的这些实施例,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、音轨 前进等)笔记识别以及数字小键盘操作。
[0040] 用以计算触控板上的导电对象的报告位置的标准算法具有以低噪声水平的良好 的准确度,但其对高噪声的影响相当灵敏。
[0041] 图2图示出根据一个实施例的多区域类型的传感阵列。在图2中,电容传感阵列125 的区域包括多个区域类型。在一个实施例中,电容传感阵列125的区域对应于晶胞。在另一 实施例中,电容传感阵列125的区域对应于电极。
[0042] 在图2中,电容传感阵列125的多个区域对应于多个区域类型。在一个实施例中,电 容传感阵列125包括四个不同区域类型:拐角类型201、第一边缘类型202、第二边缘类型204 以及中央类型203。在一个实施例中,拐角类型201可对应于电容传感阵列125的四个拐角 区。在一个实施例中,第一边缘类型202可对应于电容传感阵列125的右和左边缘区域。在一 个实施例中,第二边缘类型204可对应于电容传感阵列125的上和下边缘区域。在一个实施 例中,中央类型可对应于电容传感阵列125的中央或核心区域。在另一实施例中,电容传感 阵列125可具有比图2中所表示的更大或更少的区域。在另一实施例中,可将区域定义为与 图2中所描绘的那些不同的范围。
[0043] 可由可包括硬件(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 行的软件)、固件(嵌入式软件)或其任何组合的处理逻辑来执行从触摸数据识别电容传感 阵列125的被触摸区域。在一个实施例中,处理设备11