用于传输触摸传感器信息的装置、系统和方法
【技术领域】
[0001] 概括地说，本发明涉及对利用触摸界面生成的信息的处理。更具体地说，某些实施 例包括但不限于传输触摸传感器信息用于数字信号处理。
【背景技术】
[0002] 触摸屏和触摸板是触摸界面的两个例子，用户可以通过其与各种各样有处理能力 的平台中的任何一种平台进行交互。随着更多的用户采用智能手机、平板计算机和其它触 摸界面使能设备，用户经由触摸板、触摸屏或者其它人机输入设备(HID)与计算设备进行交 互的重要性增加。通常，用于智能电话、平板电脑或者其它设备的触摸输入设备是经由传感 器阵列来实现的，模拟电路被耦合至所述传感器阵列以检测用户触摸，并且将该信息提供 给触摸控制器，所述触摸控制器通常是使用数字电路来实现在例如同一集成电路(1C)或者 单独的1C中的。通常，该触摸控制器进行操作以从连接到触摸阵列的一个或多个模拟电路 接收输入，并且确定触摸位置，对误触摸进行过滤，并且提供HID分组用于输出到诸如主机 处理器的设备的其它电路。
[0003] 通常，触摸处理涉及:对来自于触摸传感器阵列的电容或者等效数据进行分析，然 后识别类似指尖、手掌等的数据点。一旦一群这样的数据点被识别，就执行另外的处理来计 算该触摸的特性，例如，位置坐标、数字的宽度/高度、压力等。
[0004] 串行外围接口（SPI)是当前被用于实现全双工、触摸界面系统的模拟电路和数字 信号处理器(DSP)电路之间的触摸信息的串行交换的接口。但是，连续世代的触摸屏在尺寸 和/或分辨率上持续增加。结果，触摸界面电路必须传输更大数量的和/或更多样化的触摸 信息用于数字处理。一种用于缓解该问题的选项是简单地增加这样的数据传输的并行度， 例如，利用另外的接口触点（引脚、球、焊盘）、另外的信号线等来适应需要的另外的带宽。 但是，就另外的复杂度、材料和设备尺寸而言，这产生了成本。另一种选项是按照更高的速 度来运行触摸界面。但是，除了别的以外，这种方法的该有用性受到产生的信号噪声的增加 的限制。结果，存在着高效地支持下一代触摸传感器阵列硬件的数据吞吐量要求的不断增 加的需求。
【附图说明】
[0005] 在附图的图形之中，通过例子的方式而非通过限制的方式来示出本发明的各个实 施例，并且在附图中：
[0006] 图1是示出了根据实施例的用于处理触摸传感器信息的系统的元件的高层次功能 框图。
[0007] 图2A是示出了根据实施例的用于操作触摸传感器信息的源的方法的要素的流程。
[0008] 图2B是示出了根据实施例的用于操作触摸信息宿的方法的要素的流程。
[0009] 图3是示出了根据实施例的用于交换触摸传感器信息的差分物理层的元件的高层 次功能框图。
[0010] 图4A是示出了根据实施例的用于交换触摸传感器信息的协议的状态图。
[0011] 图5A是示出了根据实施例的用于传输触摸传感器信息的信令的表。
[0012] 图5B是示出了根据实施例的用于配置触摸传感器信息的源的信令的表。
[0013] 图6A是示出了根据实施例的用于传输触摸传感器信息的短分组结构的表。
[0014] 图6B是示出了根据实施例的用于传输触摸传感器信息的长分组结构的表。
[0015]图7是示出了根据实施例的用于生成并且处理触摸传感器信息的计算系统的元件 的框图。
[0016] 图8是示出了根据实施例的用于生成并且处理触摸传感器信息的移动设备的元件 的框图。
【具体实施方式】
[0017] 本文所讨论的实施例多方面地提供了用于向数据信号处理器电路传输利用触摸 传感器阵列生成的信息的技术和/或机制。在一个实施例中，包括差分物理层(PHY)功能的 触摸串行接口（TSI)提供了一种高速、低电压的机制，该机制使得数字处理能够从1C、封装 的设备和/或包括模拟触摸传感器电路逻辑的其它硬件中卸载。例如，对触摸传感器信息的 数字处理可以在经由差分PHY (D-PHY)被耦合至触摸传感器控制器电路的片上系统(S0C)处 执行。
[0018] 现在参见图1，示出了用于根据实施例来生成并且处理触摸传感器信息的系统 100。系统100可以包括被耦合至触摸传感器阵列110的源设备120,源设备120用于生成表示 用户与触摸传感器阵列110交互的数据。触摸传感器阵列110可以包括例如根据已知的触摸 传感器技术调整的各种各样的电容式触摸传感器元件中的任何一个元件。但是，被包括在 触摸传感器阵列110中的传感器元件的具体类型并不限于某些实施例，并且可以使用各种 各样的其它触摸传感器机制中的任何一种。
[0019] 源设备120可以包括用于操作触摸传感器阵列110的电路。通过说明而非限制的方 式，驱动器电路120可以控制对触摸传感器阵列110中的各个传感器元件的激活。替代地或 另外地，这样的电路可以包括用于接收模拟输出信号的模拟电路124,所述模拟输出信号是 基于对这样的触摸传感器元件的激活和用户的与触摸传感器阵列110的交互的。驱动器电 路122和/或模拟电路124的操作中的一些操作或者全部操作可以根据传统的阵列驱动器 和/或传感器技术来调整，其未在本文中描述，并且不限于某些实施例。
[0020] 系统100可以支持用于从源设备120向被包括在系统100中的或者被耦合至系统 100的数字处理逻辑电路传输触摸信息的高吞吐量接口。例如，源设备120可以经由互连142 被耦合至系统100的宿设备150。源设备120和宿设备150可以至少关于触摸传感器信息的传 输分别充当"源"和"宿"。但是，某些实施例还可以支持其它传输，其中，源设备120和宿设备 150分别起源和宿的作用。
[0021] 包括源设备120的1C和/或数据封装可以与包括宿设备150的另一个1C和/或数据 封装不相同，例如，宿设备150存在于经由互连140被耦合至源设备120的片上系统（SoC)中。 在一个实施例中，互连140将源设备120的差分PHY 132耦合至宿设备150的差分PHY 162。 PHY 132、PHY 162之间的传输的特征在于：嵌入式时钟信号、低电压（例如，处于或者低于 1400毫伏信号幅度）、双向信道控制和/或由各种差分PHY提供的其它优点。
[0022] 差分PHY 132、PHY 162的操作以及差分PHY 132、PHY 162之间的传输可以是基于 各种各样的D-PHY标准中的任何一种标准(例如，满足任何一种标准的一些要求或者全部要 求），这些D-PHY标准包括:例如，ΜΙΡΙ?)联盟的D-PHY标准。这样的MM⑩D-PHY标准的例 子包括：由MIP腿)联盟于2009年9月22日发布的MIPI?D-PHY vl .0标准、由MIPI?联盟 于2011年12月16日批准的MIPI?D-PHY vl.l标准、以及由MIPI?联盟于2014年9月中介 绍的MIP_D_PHY vl.2标准。在一些实施例中，PHY 132、PHY 162是基于低功耗物理层标 准的，例如，2011年2月8日的并且于2011年4月28日批准的针对M-PHYsm版本1.00.00的 MIPI?联盟规范的标准。在其它实施例中，PHY 132、PHY 162是基于用于照相机和/或显示 接口的物理层标准的，例如，针对2014年9月发布的C-PHY?版本1.0的MIPI?联盟规范的 标准。
[0023] 源设备120可以包括模数(A/D)转换逻辑电路(例如，其被包括在模拟电路124中， 或者被耦合至模拟电路124)，以至少部分地为经由差分PHY 132来传输触摸信息做准备。但 是，在源设备120和宿设备150的一些实施例中，仅仅宿设备150可以对利用触摸传感器阵列 110生成的信息执行某些类型的数字处理，例如，其中这样的处理包括用于生成要被发送至 系统1〇〇(或者被耦合至系统100的逻辑电路)的软件进程(例如，操作系统进程)或者固件进 程的中断消息的操作。例如，系统100可以是包括主机处理器和/或其它逻辑电路的更大平 台（未示出）的触摸传感器子系统，所述主机处理器和/或其它逻辑电路被配置为直接地或 者间接地从宿设备150接收人机接口设备(HID)事件中断。宿设备150可以执行一个或多个 操作，所述一个或多个操作包括:响应于对手势事件的发生的识别来识别将要生成的中断， 其中对这样的手势事件的发生的识别是基于来自于触摸传感器阵列110的输出的。在实施 例中，仅仅在由宿设备150经由互连140接收到第一触摸传感器数据之后，才执行任何这样 的对要生成的中断的识别。
[0024] 通过说明而非限制的方式，宿设备150可以执行用于检测触摸事件和/或手势事 件的发生的操作。用于帮助识别手势事件和/或触摸事件的一些处理可以在源设备120处发 生。例如，噪声抑制处理、数据分割处理等可以在源设备120处执行，其中将由这样的处理生 成的部分预处理的触摸信息发送至宿设备150。预处理的触摸信息可以包括用于标识当前 与特定的触摸状态相对应的触摸界面坐标的数据。但是，对用于识别手势事件（以及在一些 实施例中，触摸事件）的这样的部分预处理的触摸信息的实际评估可以只在宿设备150处发 生。
[0025] 触摸事件可以例如由对来自于源设备120的触摸传感器信息进行评估的数字处理 器逻辑电路170来检测，其中这样的评估是基于包括一个或多个触摸事件标准的先验参考 信息来进行的。在一个实施例中，用于检测触摸事件的处理包括:数字处理器逻辑电路170 将触摸传感器信息与这样的触摸事件标准信息进行比较。基于这样的评估，例如，可以确定 是否已经超过一个或多个门限(例如，根据处于压力之下的触摸传感器阵列110的区域的大 小、这样的压力的幅度、这样的压力的变化的速率、这样的压力的持续时间等）。在指示超过 一个或多个门限的情况下，数字处理器逻辑电路170可以向代理(未示出）指示已经检测到 触摸事件。
[0026] 手势事件可以例如基于多个触摸事件来检测。通过说明而非限制的方式，可以基 于包括一个或多个手势事件标准的先验参考信息来评估检测到的触摸事件序列（例如，包 括将用于描述触摸事件序列的信息与手势事件标准信息进行比较）。基于这样的评估，例 如，可以确定是否已经满足一个或多个参考手势条件(例如，根据该序列的变化的速率、该 序列的持续时间、该序列对于不同序列的并发性或者其它关系等）。在已经满足这样的一个 或多个特性的情况下，数字处理器逻辑电路170可以向主机处理器、显示控制器或者其它代 理(未示出）指示已经检测到特定的手势事件。对触摸事件和/或手势事件的检测可以是基 于例如根据传统的触摸和/或手势检测技术调整的操作的，本文未对其进行详细地描述并 且不限于某些实施例。在一些实施例中，对于触摸事件和/或手势事件的发生的识别可以在 源设备120处执行，例如，在宿设备150随后基于由源设备120进行的这样的识别来确定事件 中断是要被发送至执行软件和/或固件。
[0027] 在实施例中，源设备120包括协议逻辑电路130,所述协议逻辑电路130包括用于 有助于协议经由互连140来进行信息交换的电路，其是基于和/或将有助于触摸传感器阵列 110的操作的。例如，协议逻辑电路130可以支持对于利用模拟电路124生成的触摸信息的准 备，用于经由基于MIPI?D-PHY标准的差分PHY 132进行传输。替代地或另外地，宿设备150 的协议逻辑电路160可以包括用于进一步促进这样的协议的电路。例如，协议逻辑电路160 可以支持对来自经由差分PHY 162的触摸信息的接收(例如，根据MIPI? D-PHY标准）。在一 个实施例中，协议逻辑电路130和协议逻辑电路160彼此通信以多方面地配置触摸传感器阵 列110和/或源设备120的一种或多种模式。
[0028] 在支持基于差分PHY标准（例如，各