GT811

5点电容式触摸屏控制芯片GT8111汇顶科技机密信息未经许可不得转载GT811小型MID电容屏控制芯片Rev.01——2011年12月30日======免责声明======本出版物中所述的器件应用信息及其他类似内容仅为您提供，它们可能由更新之信息所替代。确保应用符合技术规范，是您自身应负的责任。GOODIX对这些信息不作任何明示或暗示、书面或口头、法定或其他形式的声明或担保，包括但不限于针对其使用情况、质量、性能、适销性或特定用途的适用性的声明或担保。GOODIX对因这些信息及使用这些信息而引起的后果不承担任何责任。未经GOODIX书面批准，不得将GOODIX的产品用作生命维持系统中的关键组件。在GOODIX知识产权保护下，不得暗中或以其他方式转让任何许可证。5点电容式触摸屏控制芯片GT8112汇顶科技机密信息未经许可不得转载1、概述5点电容式触摸屏控制芯片GT811，采用投射式电容检测原理，由16个驱动通道与10个感应通道组成触摸检测网络，通过内置模拟放大电路、数字运算模块，及高性能MPU得到实时准确的触摸信息，并通过I2C传输给主控芯片。实现“所点即所得”的非凡用户体验。GT811可同时识别5个触摸点位的实时准确位置，移动轨迹及触摸面积。并可根据主控需要，读取相应点数的触摸信息。2、产品特点内置电容检测电路及高性能MPU触摸扫描频率可调，范围：50Hz~100Hz触摸点坐标实时输出支持配置固定触摸按键位置统一软件版本适用于多种尺寸的电容屏单电源供电，内置1.8VLDOFlash工艺制程，支持在线烧录电容屏传感器电容屏尺寸范围：5～7”支持通道悬空设计同时支持ITO玻璃和ITOFilmCoverLens厚度支持：玻璃≦2mm亚克力≦0.9mm模组自动识别环境适应性能初始化自动校准自动温漂补偿工作温度：-20℃~+85℃，湿度：≦95%RH储存温度：-60℃~+120℃，湿度：≦95%RH通讯接口标准I2C通讯接口从设备工作模式支持1.8V~3.6V接口电平5点电容式触摸屏控制芯片GT8113汇顶科技机密信息未经许可不得转载响应时间Greenmode:48msSleepmode:200msInitialization:200ms电源电压：单电源供电：2.6V~3.6V电源纹波：Vpp≦50mV封装：40pins，5mm*5mmQFN应用开发支持工具触摸屏模组参数侦测及配置参数自动生成触摸屏模组性能综合测试工具模组量产测试工具主控软件开发参考驱动代码及文档指导3、芯片原理图ExcitationSignalGenerator.16ChannelsReceiveCircuit.10ChannelsADC.10ChannelsDigitalstatemachine&LogicCircuitMPUPowerManagmentOSC.I2C……DRV00DRV15SENS00SENS09Vref/RSTBINTDVDDAVDDSENSOR_IDVDDIODGNDAGND5点电容式触摸屏控制芯片GT8114汇顶科技机密信息未经许可不得转载4、管脚定义管脚号.名称功能描述备注1~10SENS0~SENS9触摸模拟信号输入11NC悬空即可12AVDD模拟电源13DVDD数字电源正1.8V14DGND数字电源地15INT中断信号触发方式可通过寄存器设置16Sensor_ID模组识别口17NC18I2C_SDAI2C数据信号需外部上拉19I2C_SCLI2C时钟信号需外部上拉20NC21VDDIOGPIO电平控制接DVDD：1.8V接AVDD：AVDD22/RSTB系统复位脚内部上拉，拉低复位23~38DRV15-DRV0驱动信号输出39Vref基准电压接0.1uF电容到AGND接220K电阻到AVDD40AGND模拟电源地5点电容式触摸屏控制芯片GT8115汇顶科技机密信息未经许可不得转载5、传感器设计5.1、感应通道排布SENS0~SENS9是10个电容检测输入通道，直接与触摸屏模组的10个ITO检测通道相连。感应通道的顺序可根据需要随意排列，下面是两种典型的排布方式：排布方式1：芯片管脚到ITO检测通道的走线全部在触摸屏一侧，按照从0到9或者从9到0顺序连接：排布方式2：芯片管脚到ITO检测通道的走线分布在触摸屏两侧，每边5条走线，分两组接入，一组为4到0顺序接入，一组按5到9顺序接入：注：如果为配合已有的sensor,而产生多余的感应通道，可直接悬空。为使输出坐标与物理坐标匹配，需要配置GT811的相关寄存器来保证各感应通道的逻辑位置关系与物理位置关系一致。5点电容式触摸屏控制芯片GT8116汇顶科技机密信息未经许可不得转载5.2、驱动通道排布DRV0~DRV15是16个电容检测驱动信号输出通道，直接与触摸屏模组的16个ITO驱动通道相连。与感应通道一样，16个驱动通道也可根据布局方便灵活排布，同时也支持部分通道悬空。在确定排布方式后，需配置GT811芯片的相关寄存器来保证各驱动通道的逻辑位置关系与物理位置关系一致，以使输出坐标与物理坐标匹配。5.3、传感器设计参数要求DITOGT811驱动通道走线阻抗≦3KΩ驱动通道阻抗≦10KΩ感应通道走线阻抗≦10KΩ感应通道阻抗≦60KΩ节点电容≦4pF感应通道RC常数≦6us.Typ.=3.6usSITOGT811驱动通道走线阻抗≦3KΩ驱动通道阻抗≦10KΩ感应通道走线阻抗≦10KΩ感应通道阻抗≦10KΩ节点电容≦4pF感应通道RC常数≦6us.Typ.=3.6us实际模组生产过程中，无论是DITO还是SITO设计，最为关键的是保证其RC常数。而一般SITO的电容参数C比DITO的要大，因此其阻抗所适应的范围有所不同，C越大，可适应的阻抗范围越小。通道走线采用金属走线时，由于工艺控制等原因会导致部分走线被氧化，阻抗变大，导致各通道走线存在差异；当采用ITO材料走线时，虽然设计时会尽力通过长度、宽度匹配使得各通道走线一致，但还是会存在不同程度的差异。为保证整屏数据一致性和均匀性，需要控制走线阻抗符合上表要求。5.4、触摸按键设计GT811支持4个触摸按键，实现方式有两种：ITOsensor扩展和FPC方式。触摸按键由一个驱动通道与不同感应通道组成，采用哪一通道以及按键位置由配置信息确定，且该驱动通道必须专门用于触摸按键的检测。。启用了触摸按键之后，触摸按键之外的操作区由另外的25个通道组成。5点电容式触摸屏控制芯片GT8117汇顶科技机密信息未经许可不得转载6、功能描述6.1、工作模式a)NormalmodeGT811在Normalmode时，屏幕扫描周期可通过配置信息进行设置，周期范围为：10ms~20ms，步进为0.1ms。输出坐标的更新频率为50Hz~100Hz。同样，从Normalmode自动转入Greenmode的时间也可通过配置信息设置，时间范围为0~63s，步进为1s。比如设为3s，则3s内未检测到触摸，芯片自动转入Greenmode。b)Greenmode在Greenmode下，屏幕扫描周期固定为48ms，若检测到有触摸动作发生，自动进入Normalmode。c)Sleepmode主CPU通过I2C命令，使GT811进入Sleepmode。当需要GT811退出Sleepmode时，主机输出一个上升沿到INT或RSTB脚，GT811将直接进入Normalmode。5点电容式触摸屏控制芯片GT8118汇顶科技机密信息未经许可不得转载6.2、I2C通讯GT811提供标准的I2C通讯接口，由SCL和SDA与主CPU进行通讯。在系统中GT811始终作为从设备，所有通讯都是由主CPU发起，其最高通讯速度为600Kbps。其支持的I2C硬件电路支持时序如下：ParameterSymbolMINMaxUnitSCfrequencyfsck-600KHZSClowperiodtlo0.8-usSChighperiodthi0.5-usSCsetuptimeforSTARTconditiontst10.4-usSCsetuptimeforSTOPconditiontst30.4-usSCholdtimeforSTARTconditionthd10.4-usSDsetuptimetst20.5-usSDholdtimethd20.2-usGT811的从设备地址有三组可选，以方便主控调配。三组地址分别为：0xBA/0xBB、0x6E/0x6F和0x28/0x29。默认地址为0b1010101x.主CPU寻址GT811时，同时还要发送读写控制位，读写控制位是附在从设备地址后，“0”表示写操作，“1”表示读操作，从而与设备地址组成一个字节。即：0xBA——对GT811进行写操作；0xBB——对GT811进行读操作。GT811在无I2C通信时会进入省电状态，I2C设备处于关闭状态，为保证通信可靠进行，需进行前缀通信唤醒I2C设备；在I2C通信完成后，进行后缀通信，以通知GT811可以关闭I2C设备。前缀通信、后缀通信格式如下：前缀通信：采用写操作过程寻寄存器地址0x0FFF，然后发送停止信号。后缀通信：采用写操作过程寻寄存器地址0x8000，然后发送停止信号。在一次前缀通信和一次后缀通信间，主机可以进行一次或多次I2C通信。5点电容式触摸屏控制芯片GT8119汇顶科技机密信息未经许可不得转载a)数据传输通讯总是由主CPU发起，有效的起始信号为：在SCL保持为“1”时，SDA上发生由“1”到“0”的跳变。地址信息或数据流均在起始信号之后传输。所有连接在I2C总线上的从设备，都要检测总线上起始信号之后所发送的8位地址信息，并做出正确反应。在收到与自己相匹配的地址信息时，GT811在第9个时钟周期，将SDA改为输出口，并置“0”，作为应答信号。若收到不与自己匹配的地址信息，即非0XAA或0XAB，GT811将保持闲置状态。SDA口上的数据按9个时钟周期串行发送9位数据：8位有效数据+1位接收方发送的应答信号ACK或非应答信号NACK。数据传输在SCL为“1”时有效。当通讯完成时，由主CPU发送停止信号。停止信号是当SCL为“1”时，SDA状态由“0”到“1”的跳变。b)对GT811写操作SAddress_WRegister_HACKData_1Register_LACKACKACK……Data_nACKE写操作时序图上图为主CPU对GT811进行的写操作流程图。首先主CPU产生一个起始信号，然后发送地址信息及读写位信息“0”表示写操作:0XBA。在收到应答后，主CPU发送寄存器的16位地址，随后是8位要写入到寄存器的数据内容。GT811寄存器的地址指针会在写操作后自动加1，所以当主CPU需要对连续地址的寄存器进行写操作时，可以在一次写操作中连续写入。写操作完成，主CPU发送停止信号结束当前写操作。c)对GT811读操作SAddress_WRegister_HACKRegister_LACKACKESAddress_RACKData_1ACK……Data_nNACKE设定读寄存器首地址读取数据读操作流程图上图为主CPU对GT811进行的读操作流程图。首先主CPU产生一个起始信号，然后发送设备地址信息及读写位信息“0”表示写操作：0XAA。在收到应答后，主CPU发送首寄存器的16位地址信息，设置要读取的寄存器地址。在收到应答后，主CPU重新发送一次起始信号，发送读操作：0XAB。收到应答后，主CPU开始读取数据。GT811同样支持连续的读操作，默认为连续读取数据。主CPU在每收到一个Byte数据后需发送一个应答信号表示成功接收。在接收到所需的最后一个Byte数据后，主CPU发送“非应答信号NACK”，然后再发送停止信号结束通讯。5点电容式触摸屏控制芯片GT81110汇顶科技机密信息未经许可不得转载6.3、GT811的寄存器信息a)配置&功能设置寄存器AddrDirNamebit7bit6bit5bit4bit3bit2bi