专利名称：减少触控屏幕控制器中的耦合噪声影响的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明一般来说涉及采用耦合有触控屏幕接ロ的显示器的装置，且更具体来说，涉及用于限制显示器所产生噪声的影响的方法和设备。
背景技术：
触控屏幕为供电子视觉显示器采用的用户接口装置，所述用户接口装置可检测在触控屏幕或触控面板的显示区上或显示区附近是否存在触摸。已知的触控屏幕用户接ロ采用由氧化铟锡或ITO构成的透明导电电极，所述透明导电电极重叠例如LCD或其它合适显示装置的显示器。术语“触控屏幕” 一般来说指代重叠显示器(例如IXD)的透明面板，其可用手指、手或触笔触摸以产生输出信号或指示，且也可包含所谓的接近或手势检测器，所述接近或手势检测器也可影响输出。当经实施以检测并识别多个触摸时，所述触控屏幕装置一般来说采用所谓的发射电极Tx或Tx输出以及接收电极Rx或Rx输出。这些电极是透明的且以近似正交网格布置形式铺设，使得Rx电极和Tx电极彼此交叉，从而导致产生电极间电容或互电容。当用户触摸面板时，Rx电极与Tx电极之间的电极间电容改变。借助于响应地耦合有处理单元(例如CPU)的触控屏幕控制器，周期性地扫描Rx电极和Tx电极。因此，电容的改变形成可感觉信号，所述可感觉信号可由执行选定功能的CPU中的软件加以解释。位于透明触控屏幕后面的显示器允许用户观察通过显示器显示的图像。因此，用户具有便利的接ロ，由此用户可触摸触控屏幕面板，且可操纵通过面板观察到的图像或与图像交互作用，且这些改变可被视作显示器上的连续图像。此情形导致产生通用接ロ，通用接ロ当前用于包含触控屏幕计算机、智能手机以及个人数字助理(PDA)的广泛多种装置中。不幸的是，LCD的正常操作常常会产生不利地影响通过触控屏幕控制器测量的电容的电噪声。由显示器产生的噪声可能取决于(例如)所显示的图像、显示器的机械结构、显示器的驱动/刷新方法、显示器中使用的材料，且随发出信号而定。此噪声可能干扰或过度影响通过触控屏幕控制器测量的电容，由此导致产生所报告的触摸或触摸位置中的误差。已尝试各种噪声抑制方法，包含使用锁相环路PLL系统的同歩。这些方法倾向于昂贵且难以实施，这是因为这些方法需要复杂的电路以及很高的处理器额外耗用和速度。另ー解决方案为增加触控屏幕控制器中的Tx信号強度，但此方法会减少电池使用寿命。当前可用的其它示范性软件和硬件方法具有混合结果，且就成本、实施方案和性能而言，每ー种方法均展现缺点。另ー种方法是通过使透明屏蔽电极位于显示器与触控屏幕之间或增加显示器与触控屏幕之间的间距(或此两种方法)来以物理方式屏蔽来自触控屏幕的显示器噪声。这些方法是直接的且可能为有效的，但这些方法常常会増加成本。更重要的是，这些方法会导致产生可能不具商业吸引力的更厚的、更庞大的触控屏幕装置，这是因为用户似乎更喜欢超
薄、重量轻的装置。其它技术采用专门的固件，此情形添加了成本同时减少了所得到的系统的竞争力
发明内容
已提供減少触控屏幕及其相关联控制器上的显示器(例如IXD)中所产生噪声的影响的方法和设备，所述触控屏幕及其相关联控制器采用噪声检测器，所述噪声检测器响应于已辨识噪声的边缘而产生输出；以及状态机，所述状态机对输出作出响应以用于使用以測量触控屏幕的电容并产生输出的信号的产生和測量同歩。所述设备可进ー步包含噪声滤波器(有时为了简洁起见，简称为滤波器)，所述噪声滤波器对耦合到触控屏幕的噪声作出响应以用于在测量间隔内对噪声求平均值。此滤波器可采用用于存储所测量值的多个寄存器或其它存储元件，所述多个寄存器或其它存储元件对电容和噪声的所测量值作出响应，且其中所述噪声滤波器可包含用于丢弃最高值和最低值并对剰余的所测量值求平均值的中值滤波器。噪声检测器可包括响应地耦合到触控屏幕的选定Rx电极和Tx电极的ー个或ー个以上噪声比较器，以用于产生指示噪声事件存在的输出。在示范性实施例中，提供用于使每ー选定Rx电极和Tx电极处的増益平衡的増益平衡网络。所述装置可采用模拟或数字电路实施方案。在另ー示范性实施例中，延迟线可对电容信号作出响应以用于产生延迟间隔(其中可能出现选择)。噪声传感器或检测器检测噪声井指引选择器在噪声低于參考噪声电平吋，向采样和保持电路呈现所采样电容信号，或在噪声高于參考噪声电平吋，向采样和保持电路呈现參考(例如接地)电平。采样和保持电路可对延迟的电容信号作出响应，且积分器对选定间隔内的所采样信号求积分。在一个实施例中，间隔可能是固定的，且在另一实施例中，间隔可能是可变的。在另ー实施例中，以突发来測量触控屏幕电容，且计时器对噪声检测器输出作出响应以用于测量在第一模式和第二模式中的选定数目个噪声脉冲之间的持续时间。在第一模式下，以通过暂停间隔分开的突发来测量电容，且在第二模式下，使用紧接连续突发来连续地测量电容。在又一实施例中，在可能存在噪声时，噪声检测器在同步之后在选定消隐间隔内选通所測量电容信号，且在可能不存在噪声时，所述检测器在消隐间隔之后測量电容信号。在示范性实施例中，提供減少噪声对通过触控屏幕控制器测量的电容数据的影响的设备，所述设备包括包含总线连接开关的总线，所述总线连接开关适用于在耦合到LCD显示器的触控面板中响应地耦合到ー个或ー个以上Tx线和Rx线；可编程增益放大器，其耦合到总线连接开关；阈值比较器，其对正向和负向噪声脉冲作出响应而耦合到可编程增益放大器或PGA，以用于产生指示正向和负向噪声脉冲的对应输出；同步噪声多路复用器，其响应地耦合到阈值比较器的输出以及逻辑同步信号以用于产生同步事件信号；可编程查询表或LUT,其用于存储多个编程条件,所述LUT具有第一输入和第二输入,第一输入和第二输入分别对同步信号和可编程延迟线作出响应以用于根据编程条件产生输出；可编程延迟线，其响应地耦合到同步信号以用于呈现同步信号的延迟形式；间隔计数器，其对同步事件信号作出响应以用于对同步间隔进行计数；间隔鉴别器，其对间隔计数器作出响应以用于对连续同步事件信号的边缘之间的间隔进行鉴别；以及间隔FIFO缓冲器或FIFO，其耦合到间隔计数器以用于存储连续同步事件信号的边缘之间的间隔。也提供一种通过电容测量和计算系统实施的方法，所述电容測量和计算系统经编程以对LCD显示器执行噪声监听，以用于检测具有特定信号特性的噪声；以及对所检测噪声执行同步以增加所測量电容的信噪比或SNR。所述方法进ー步包含以下操作中的至少ー个感测来自触控屏幕面板的选定Tx电极和Rx电极的输入；采用窗ロ滤波器、平均滤波器以及中值滤波器中的至少ー个对所测 量电容中的噪声进行滤波；丢弃最高电容值和最低电容值并求在最高电容值与最低电容值之间的平均值；使电容信号在同步之后延迟达选定的固定或可变的间隔；当可能存在噪声时，在同步之后的选定间隔内使信号消隐；以及当可能不存在噪声时，在选定间隔之后測量信号。
在附图的图示中，以实例而非限制的方式说明本发明。图I说明用于触控屏幕控制器的广义显示器噪声抑制系统的示意框图。图2说明采用同步和噪声监听的显示器噪声抑制系统的示意框图。图3是示范性实施例中所采用的间隔鉴别器的示意说明。图4A说明在第一同步模式中的图2的布置的时序图。图4B说明在第二同步模式中的图2的布置的时序图。图5是采用数字滤波器的显示器噪声抑制系统的示意框图。图6说明数字滤波器可为中值滤波器的显示器噪声抑制系统的框图。图7是用于恢复噪声损坏或丢失的信号的可变测量时间技术的示意框图。图8是用于恢复噪声损坏或丢失的信号的固定测量时间技术的示意框图。图9是用于图7的布置的时序图。图10是用于图8的布置的时序图。图11采用噪声消隐特征的显示器噪声抑制系统的示意框图。图12是噪声事件之间具有长和短持续时间的典型周期性噪声信号的说明。图13是用于说明噪声消隐的图11的布置的时序图。图14描绘针对图11的布置产生Tx和时钟信号的时序图。图15A到15C说明通过扣除以消除触控屏幕控制器的接收器信道中的噪声的多种感测方法。
具体实施例方式可提供用于减少电容性传感式触控屏幕中的显示器(例如，LCD)噪声的影响的方法和设备。在一个实施例中，采用同步技术实施降噪。在另ー实施例中，可将同步与噪声消隐特征结合，在又一实施例中，具有多种感测布置的特征。另ー实施例采用延迟线来恢复丢失或噪声损坏的信号。在再一实施例中，描述滤波技木。这些技术可单独使用或以提高性能的选定组合的方式使用。图I说明与并有降噪系统的触控屏幕控制器10耦合的触控屏幕的概括说明。触控屏幕控制器10耦合到透明的触控屏幕或触控面板14。显示器12定位于触控屏幕面板14后面，使得显示器12产生可通过屏幕14观察到的图像。本文各实施例中所描述的显示器12可为任何显示装置，例如(但不限干)液晶显示器(IXD)、有源矩阵有机发光二极体(AM0LED)、静电偏转微机电系统(MEMS)、等离子体显示器、电泳显示器及其类似物。在示范性实施例中，触控屏幕控制器10可以电カ方式耦合到与显示器12耦合的氧化铟锡(ITO)触控屏幕面板14，且在此项技术中已知并固定称为ITO触控屏幕控制器。中央处理单元或CPU 16管理触控屏幕控制器10的操作。CPU 16通常可实施为触控屏幕控制器的部分，但其数字滤波、定基线、定质心、手指追踪、手势辨识等的功能可在最终产品的其它部分处执行或分布，以使得一些功能在触控屏幕控制器中执行且其它功能通过ー个或ー个以上其它(PU执行。触控屏幕或触控面板14具有触敏电极阵列，其包括以大致正交的方式以隔开关系布置的接收(Rx)电极和发射(Tx)电极，接收(Rx)电极和发射(Tx)电极以已知方式在相 交点18处交叉。Tx电极和Rx电极可通过绝缘层(未展示)分开，所述绝缘层导致在相交点18中的每ー个处产生电极间电容(互电容)，其中每ー Tx电极均与Rx电极交叉。有源Tx电极可耦合到产生扫描信号的Tx生成器13，Tx生成器13通过最接近相交点18以电容性方式耦合到Rx电极。当导电物体(例如手指或大容量导电笔)定位于相交点18处或相交点18附近吋，电极间电容可能会改变，从而导致产生耦合到Rx电极以及耦合到触控屏幕控制器10内的电容测量电路的信号的对应改变。一旦通过触控屏幕控制器測量到结果，就可通过CPU 16对结果进行评估以便定位触控屏幕14上ー个或ー个以上触摸(如果存在的话)发生的位置，且取决于触摸触控屏幕的ー个或ー个以上位置或触摸触控屏幕的方式执行功能。响应地耦合到Tx电极和Rx电极的噪声抑制系统20适用于抑制或减少显示器所产生的噪声的影响，且耦合到触控屏幕以及触控屏幕控制器10。在本文所描述的各种技术中，关于显示器或其它显示器所产生的噪声信号以及所得到的噪声的特性作出某些假设。一般来说，假设噪声可能是周期性的且通常取决于图像。可随机产生一些噪声并采用特定实施方案来消除这些来源。然而，周期性噪声通常对通过触控屏幕控制器测量的电容信号具有较大的影响，且本文所描述的方法和设备一般来说针对所述有影响的噪声。能够检测多个导电物体的存在的电容性感测触控屏幕通常通过测量由于相交点18附近导电物体的存在而在每一 Tx电极与Rx电极之间引入的互电容的小改变来进行此操作。为测量互电容的所述改变，可将AC电压信号驱入(发射到)触控面板14的ー个或ー个以上Tx电极中。彼AC电压信号使得电荷耦合穿过所存在的互电容器(其中Tx电极和Rx电极在相交点18处交叉)。触控屏幕控制器10采用电荷积分器17，向触摸控制状态机11供给输入，且响应地耦合到Rx电极(如所展示)。耦合到每ー Rx电极的电荷因此可通过电荷积分器17积分且通过触摸控制状态机11測量。通常，根据刷新周期或扫描信号周期性地扫描和刷新触控面板14的相交点。所述触控屏幕可层压到或以其他方式耦合到显示器12 (例如，IXD或类似显示器)，以允许通过触控屏幕观察到显示器，且允许用户与呈现于显示器上的图像相互作用。也可周期性地扫描和刷新显示器12以更新并维持所显示图像。用于此更新的周期性电信号产生可耦合到触控屏幕14的电噪声。显示信号的时序可用于感测、解释以及抑制噪声的过程中，但这些显示信号通常可能与触控屏幕控制器的时钟、扫描、信号及其它操作异步。在触控屏幕的相交点处测量电容的时间(称为转换)倾向于为触控面板的操作频率(Tx激发频率)以及来自显示器12的噪声脉冲中的许多噪声脉冲的操作频率(Tx激发频率)的若干倍。因此，取决于显示器的特定类型，显示器的噪声在转换期间可能仅影响ー个或两个Tx操作周期，或可能会破坏所有的Tx周期。多个短测量周期被称为子转换。噪声脉冲通常会在转换周期期间更频繁地出现。此情形意味着，每一子转换中存在的Tx脉冲的数目越少，每一子转换结果被显示器12的噪声事件·破坏的可能性就越低；例如，LCD噪声事件可能仅影响子转换中的ー些子转换，但不影响全部子转换。因此，根据实施例，降低噪声的ー种方式可为对受到影响的子转换进行滤波，以消除所耦合显示器的噪声尖峰。根据实施例的減少ITO触控屏幕控制器中所耦合显示器噪声影响的方法采用噪声同步技术。根据所述方法，转换或子转换的启动可与来自显示器的噪声脉冲的边缘同歩。在一个实施例中，状态机可用于以不同的模式控制同步序列，其中所用特定模式可能取决于来自显示器的所耦合噪声的特定周期性时序。在一种模式下(称为个别子转换同歩)，状态机可能会等待同步噪声事件以启动每一子转换。在第二种模式下(称为整体样品转换同歩)，状态机可能仅会等待用于第一子转换的同步事件，且后续的子转换可以序列方式自动执行。如上所注，显示器噪声可为IXD激发驱动脉冲对装置的行、列、VCOM和像素存储电极所造成的脉冲噪声。对于DC VCOM线反转和点反转显示器来说，噪声脉冲之间的间隔的范围为约2-3 μ s到约200 μ s，但对于AC VCOM场反转显示器来说，噪声脉冲之间的间隔的范围可延伸到大于10ms。一些脉冲可能是简单的周期性波形。其它脉冲可能带有多个边缘而更加复杂，但实质上仍是周期性的。针对噪声影响最小化提出若干不同的技术。有效的技术涉及通过使用切换电容器延迟线(在下文中结合图7和图8所论述)以及带有自适应噪声阈值的硬件滤波器来对个别Tx周期进行滤波。另ー技术通过采用滤波器(例如，中值、窗ロ或其它类型的非线性滤波器)对带有非线性固件的个别子转换进行滤波。又一技术以选择性方式将Rx电极和Tx电极耦合到触摸控制状态机11。在示范性实施例中可采用噪声监听技术，这是因为噪声监听技术消除对显示器12与触摸控制器之间的控制信号连接的要求。如所实施，噪声同步系统也可利用来自显示器控制器(未展示)的外部同步信号，当由多路复用器通过同步源信号的确定(在下文更详细论述)选定时，可将外部同步信号提供给同步状态机。当単独使用时，与外部同步相比，噪声监听的有效程度通常可能会更小(归因于相位抖动)，且对各种噪声源具有更高灵敏度。如本文使用的术语“转换”意指时间间隔，触控屏幕元件的电容可在所述时间间隔期间测量，且转换为ー个或ー个以上数值。转换的结果可为数值，其可用于后续处理，例如触摸坐标的计算。如本文所使用，一个转换包括整数倍的模拟积分间隔(称为子转换)，且每一子转换横跨整数个Tx激发周期。每一子转换均可能是原子事件；即，每一子转换一旦启动，其必须运行到完成。每一子转换的结果均可为数值。多个子转换可以数字方式积分以形成完整的转换結果。
在不存在显著显示器噪声的情况下，通常触控系统仅利用转换结果操作。CPU 16接收来自測量触控屏幕面板14的所有相交点的电容的转换结果作为输入。可进ー步处理个别子转换以用于额外的脉冲噪声抑制。此情形可使用下文论述的非线性滤波器(例如，中值滤波器、窗ロ滤波器及其类似物)来实现。
存在若干种噪声信号，例如来自显示器的噪声以及来自蓄电池充电器及其它来源的噪声。示范性实施例处置起源于显示器的噪声信号。这些显示器噪声信号可能具有特定特性，即，噪声可能是基于脉冲的，例如，窄的尖峰可通过暂停、宽的方波分开；噪声波形可能是复杂的，但常常是周期性的；且一些噪声源为取决于图像的波形或噪声图案。显示器也可具有在本文中被称为取决于模型或制造商的噪声波形或图案。ー些显示器提供在接近于Tx激发频率的脉冲之间具有间隔的噪声，其中噪声边缘之间的最小间隔可为约5 μ S，且面板扫描频率为250kHz，从而导致产生约4μ s的操作周期。来自其它显示器的噪声可能具有大得多的周期，例如10-20 μ S。显示器与ITO触控屏幕之间出现的所述类型的电容性噪声耦合可能具有某些特性。举例来说，耦合电容可为约5-20pF。耦合可能部分取决于面板大小以及面板与显示器(例如，显示器12 )之间的气隙(如果存在的话)。通常将以电容性方式耦合的噪声电压信号转化成电流脉冲，以使其可被注入到电容测量信道中。此情形可能会导致过度的数字变化，过度的数字变化可能颠覆(overwhelm)转换结果。在示范性实施例中，噪声抑制可通过称为同步的技术以电力方式实现。在噪声频率可能大大低于面板扫描频率的布置中，可在寂静间隔期间执行扫描。在使用此选项的情况下，可以有几乎完全消除显示器噪声的影响的可能。在噪声频率接近面板扫描频率的情况下，可通过使显示器噪声与用于扫描的Tx脉冲之间的相位关系匹配来完成扫描。在这种情况下，在每ー转换期间可能存在被注入到接收器信道中的ー些噪声电荷。然而，当噪声注入与扫描同步时，归因于噪声而产生的所测量结果的所得变化可能会減少，使得在每ー测量中始終包含相同量的噪声电荷。在这些条件下，噪声变为测量值的偏移，所述测量值可能从ー个子转换或转换到下一个子转换或转换大致恒定。存在可用于获取同步信号的许多示范性技木。一个选项可为将外部数字同步信号从显示器路由到触控屏幕控制器。可限制对此选项的使用，这是因为大多数显示器制造商并不直接提供同步信号。如果制造商支持，那么信号起源于显示器驱动器或显示器控制器(未展示)，这取决于考虑的特定实施方案。当此信号可用时，可能有可能跳过下文描述的噪声监听步骤。因为噪声仍必须与扫描或測量过程对准，所以可能常常仍有必要在同步信号的存在与测量的启动之间添加固定的延迟。当无法从显示器控制器中获得同步信号时，可通过监听来自显示器的噪声信号(即，感测从显示器耦合到触控屏幕面板电极的噪声)来开发同步信号。此情形可通过将选定Tx电极或Rx电极连接到噪声检测电路来实现。在子转换期间，可采用各种面板电极Tx和Rx中的任ー个。当在进行触控屏幕的扫描中时，通常采用ー个或ー个以上未使用的Tx电极。有源扫描有时会导致Tx串扰，此情形可能需要额外的滤波。为了提供由显示器制造商提供的外部数字同步信号的可用性，可采用下文所论述的同步多路复用器(mux)。如果制造商提供同步信号，那么可将同步信号直接连接到状态机。如果未提供同步信号，那么可采用监听特征来开发同步信号。在示范性实施例中，所采用的同步多路复用器(mux)包括固件可配置多路复用器(mux)，其可用于在可能可用的前述同步源之间选择。用于显示器噪声降低的另一示范性实施例涉及从所测量信号中扣除噪声信号。此情形可使用噪声监听信道来以数字方式执行从而形成伪差分感测信道。此情形也可通过使用差分放大器从所测量信号中将噪声作为共模元素扣除来以模拟形式实施。与本文描述的模拟实施方案不同，单独监听信道的使用允许以数字方式对差进行处理。可从剩余Rx信道的读数中扣除噪声监听信道的输出。所述功能可通过CPU实现，或者通过由触摸控制状态机11内的ALU进行处理来实现。此情形可与耦合到选定用于监听的每一 Rx电极和Tx电极的增益控制网络结合，以便实现用于改进噪声抑制的增益平衡。或者，可由CPU或ALU执行增益或按比例调整。
图2说明用于使子转换启动与噪声事件的所检测边缘同步的示范性技术。所述技术可能会导致相对有效的噪声降低或最小化，并显著(即，若干倍)改进信噪比(SNR)。噪声同步可与例如滤波、延迟线重建以及选择性感测技术等其它技术结合，以进一步改进SNR。参看图2，示范性噪声抑制电路30可能位于触摸控制状态机11 (图I)中。抑制电路可采用响应地从ITO触控屏幕14耦合到选定Tx电极和Rx电极的噪声监听总线多路复用器32。噪声监听总线多路复用器32可用以将电极Tx和Rx中的一个或一个以上耦合到噪声监听总线34。总线34可从噪声监听总线多路复用器32接收源自显示器的噪声信号(如所展示)。虽然本文描述的噪声抑制电路的实施例具体而言应用于由显示器产生的噪声事件，但降噪电路的其它实施例可用于降低由耦合到触控屏幕和触控屏幕控制器的其它噪声生成事件产生的噪声，其它噪声生成事件例如ESD事件、蓄电池充电器和DC-DC转换器噪声事件及其类似物。具有输出42和44以接收并指引噪声到选择性位置的控制开关36 (Swl)可连接到噪声监听总线34。在示范性实施例中，噪声监听Rx信道38和噪声检测电路40耦合到控制开关36的相应输出42和44。状态机46控制或支持控制开关Swl36的三种操作模式，如下所示a)在输出42上的噪声监听Rx信道38与输出44上的噪声检测电路40之间的自动切换；b)仅通过输出44到噪声检测电路40的永久或固定连接；以及c)仅通过输出42到噪声监听Rx信道38的永久或固定连接。在替代实施例中，控制开关36可处于运行程序的CPU的控制下。噪声检测电路40包含耦合到对应开关输出44的可编程增益放大器或PGA 47。耦合到可编程增益放大器46的输入的可编程偏压电阻器(Rb) 48设定等效地差分RC网络的时间常数。差分网络(未展示)可包含面板14中的各种电极的电容和电阻，和噪声监听总线多路复用器32的电阻以及可能存在于电路中的各种寄生电容。偏压电阻器Rb的调整可用于设定特定系统的时间常数。控制开关Sw251将PGA 47耦合到阈值比较器50。可选滤波器(未展示)可跨越开关51耦合，当断路时将滤波器耦合到电路中以用于对PGA输出进行滤波。或者，当闭合时，控制开关51使滤波器短路，且将滤波器从电路中去掉。阈值比较器50包括一对比较器52和54，其分别检测PGA 47输出的正向和负向噪声脉冲。比较器52的输入56稱合到PGA 47,且反相阈值输入58稱合到高参考模拟电压Veef hiο比较器54的反相输入60同样I禹合到PGA47,且非反相参考输入62 I禹合到低参考模拟电压Vkef,相应高参考电压和低参考电压根据表达式VKEF—HI=V_+ △ V和Vkef uj=Vmnd- Δ V围绕中心电压VA_以定中心。这些值(B卩+Λ V和-Λ V)各自为固定的检测阈值，且可由分压器(未展示)以已知的方式设定。或者，可使得这些参考值为可使用电压数模转换器(VDAC)编程的。比较器52和54各自具有耦合到对应与门74、76的对应输出70、80。与门74的输入78用于在所接收噪声高于选定阈值(Vkefjii)时,接收正向触发信号；且与门76的输入81用于在所接收噪声低于选定阈值(Vkefuj)时，接收负向触发信号。当通过对应于来自PGA47的噪声的正向脉冲的输入78上的比较器启用信号(ris_en)启用时，与门74在输出82 处产生脉冲。同样地，当通过对应于来自PGA 47的噪声的负向脉冲的输入81上的比较器启用信号(fall_en)启用时，与门76在输出84处产生脉冲。输出82和84处的脉冲在或门86中进行逻辑或运算，或门86将正向或负向噪声脉冲的逻辑指示耦合到输入90处的同步源多路复用器(U2)98。如果可从制造商处获得显示器12，那么同步源多路复用器(U2) 98具有的外部逻辑同步输入92用于从显示器12所用的显示器控制器接收逻辑同步信号。比较器输出信号(在适当时，为高向噪声脉冲或低向噪声脉冲)可耦合到同步源多路复用器98的同步源输入90。所述布置允许同步源多路复用器(U2) 98在通过噪声检测器50提供的同步源输入90和逻辑同步输入92之间作选择。可编程延迟线100包含多个触发器102a_n。每一触发器102a_n均具有C输入、D输入和Q输出。触发器102a-n的C输入通常耦合到界定间隔周期的Fm ■时钟信号。每一触发器102a-n的Q输出可耦合到多路复用器(mux)106以及耦合到每一连续下游触发器的D输入(如所展示)。触发器102a的D输入可耦合到同步源多路复用器U298的输出104。来自U2的同步脉冲Vsync启动或重设触发器102a且Fm ■对可编程延迟线100定时，使得每一触发器均向多路复用器(mux) 306传送延迟的输出，直到可通过下一同步信号重设可编程延迟线100。以此方式，可编程延迟线100可用于使带有噪声边缘的同步信号与电容感测的启动相位匹配。当与具有内部缓冲器或内部同步电路的某些显示器控制器一起使用时，可能需要此种情况，此情形可能会造成外部同步信号与显示器噪声边缘之间的延迟。当有必要延迟扫描的启动以避免初始脉冲之后的额外噪声脉冲时，此情形也可能需要带有噪声检测电路40。可编程延迟线100可与可编程查询表110稱合,可编程查询表110有时在下文中被称为LUT，其具有交替的A输入和B输入，以用于在逻辑同步源供给同步源多路复用器U298或噪声同步信号之间交替。举例来说，可通过由制造商供应的显示器12所用的显示器控制器提供同步，或者可通过噪声检测电路40提供同步。如果同步信号是通过Vs■信号以适当方式计时，那么可通过状态机启用输出104上的来自同步源多路复用器U2 98的A输入。如果同步信号是通过可编程延迟线100提供，那么可在多路复用器(mux)106的多路复用器输出线108之上由状态机46启用LUT 110的B输入。在可编程延迟线100中，多路复用器106的多路复用器输出线108可为含有多个触发器的状态的总线。在延迟线100中，LUT 110的输入B可为接受多个触发器的状态的总线。可如特定应用程序中所要求，形成额外的同步事件。
LUT 110具有许多可能的状态配置，但根据示范性实施例仅采用两个状态，即A和B或状态A (反相)、状态B (反相)。在替代实施例中，A和B输入两者可同时由LUT使用以向状态机46和其它电路提供同步事件。可提供包含间隔计数器116的时间测量电路114，间隔计数器116驱动间隔鉴别器118以及间隔FIFO缓冲器120或FIFO 120。从显示器12接收的噪声脉冲通常以2_3 μ s的短间隔分开。噪声信号与同步信号FCLK_INT的正边缘同步。间隔计数器116测量与同步信号FCLK_INT的邻近正边缘同步的噪声脉冲之间的间隔，且通过输出117将所测量间隔传递到间隔鉴别器118。间隔鉴别器118对不合需要的噪声事件进行滤波且可用于测量噪声参数。间隔鉴别器118可由CPU 16编程或控制以将由间隔计数器116产生的计数与预设或预定义数目个间隔计数集相比较、或由CPU 16针对以下条件界定
大于预定义值的间隔 小于预定义值的间隔 在预定义值范围内的间隔—旦检测到有效的同步间隔，就可起始一个或一个以上子转换。间隔FIFO缓冲器120可用以对噪声事件之间的时间进行计数。举例来说，如果将间隔界定为具有既定数目个计数，例如C个计数，那么可忽略可能会起始同步的C个噪声脉冲，直到FIFO 120变为由CPU或由寄存器固件重设。存在间隔计数器116和间隔鉴别器118的许多可能的实施方案。举例来说，如图3中所展示，间隔计数器116可采用以插页配置方式操作的第一计数器131和第二计数器133，其中第一计数器131可对在同步信号的奇数边缘和偶数边缘之间的奇数边缘和计数作出响应。当第一计数器禁用时，第二计数器133可操作。如果满足所要的间隔条件，那么可将计数值传递到数字比较器135，数字比较器135可将同步事件传递到状态机46。或者，本文描述的间隔电路可借助于多路复用器(mux) Ul 138而绕过，多路复用器Ul 138接收LUT 110的输出线140上的同步信号以及间隔鉴别器输出142 (如所展示)。当通过多路复用器Ul而绕过时，状态机接收用于每个噪声或同步事件的同步信号。响应地耦合到间隔计数器116的FIFO 120存储在邻近同步边缘或脉冲之间的间隔。当存储满时，FIFO 120在用于CPU 16的输出146上产生中断IRQ。CPU分析噪声间隔并测定噪声重复周期，以便选择适当的样品子转换时间。在示范性实施例中，样品子转换时间可能等于显示器噪声重复图案、或整数倍的显示器噪声重复图案。所述布置可能是权宜的，此情形避免可使用的庞大锁相环PLL电路的必要性。状态机46控制噪声事件与触控屏幕的扫描序列的同步。在所说明的布置中，状态机支持两个预编程的同步模式，如下所示 个别子转换同步。(图4A) 整体样品转换同步。(图4B)在图4A中，可追踪个别子转换，在可编程增益放大器或PGA 47的输出49处可能出现周期性噪声尖峰VDISP。或门86的逻辑输出90包括如通过噪声检测电路40检测到的Vsyn。脉冲。间隔计数器116对选定数目个Vs■脉冲进行计数并产生计数状态作为间隔鉴别器118的输入。在选定的计数状态下，间隔鉴别器118在输出142上产生输出VTKK。间隔鉴别器的每一 VTKrc输出均启用由用于每一子转换O、1、2，……，N的η个Vtx脉冲组成的子转换150。可在子转换0、1、2，……，N之间引入暂停152 (如所展示)，此情形描绘了等待
下一 VTKrc启动每一后续子转换的延迟。在图4B中所展示的示范性整体样品模式布置中(图4B的其他部分与图4A中相同)，状态机46可经编程以忽略子转换之间的间隔，以使得不存在任何暂停。在整体样品模式下，状态机仅等待用于第一子转换的同步事件，且后续的子转换以如图4B中所展示的序列153自动执行。一旦转换完成，同步事件就可以整体样品模式用于下一转换同步。状态机46可用以借助于超时计数器160实施超时保护。超时计数器160追踪噪声同步脉冲之间的时间。如果通过CPU 16 测定既定数目个时钟循环中没有出现任何同步脉冲，那么超时计数器160起始同步脉冲来启动下一子转换。因此，当显示器12可能没有正在生成噪声事件时，此情形可能允许扫描在这些周期期间(例如，垂直消隐间隔期间)继续进行。Tx时钟162在Tx电极上产生AC信号Vtx (图I)。Tx时钟162可由状态机重设输出53响应于循环计数器164而重设，循环计数器164追踪转换循环时间并在包括预定义数目个循环的选定间隔之后，自动重设Tx时钟162。在一个实施例中，Vtx信号可能近似于方波。在替代实施例中，Vtx信号可能近似于正弦波。在另一实施例中，Vtx信号可能是复杂的波形。子转换计数器166追踪转换中的子转换的数目。在已完成所编程数目个转换之后，计数器向状态机46发出信号。在需要时，各式计数器和时钟由可编程寄存器控管。耦合到通过循环计数器164重设的状态机的Tx时钟162可用以启动同步事件等待状态。因此，可消除等于多达一个Tx周期的相位抖动，这是因为Tx时钟162在每一子转换之前从相同的内部状态启动操作。抖动可能会使由于在噪声与来自Tx时钟162的Vtx信号之间的相位差产生的同步电路的益处降级，由此可在不同的子转换处捕获到不同的噪声量。在第二同步模式下，当在不存在暂停152的情况下按序列执行子转换时，Rx信道对外部噪声的免疫力可得到改进。当子转换为连续时；即，子转换之间不存在间隙时，Rx信道在操作中变为更加窄的频带。请注意，此改进发生在Rx信道的频域响应中。因此，可在需要时采用个别子转换以及整体或相连转换的选项。非同步的噪声脉冲通常以非均匀方式影响不同的子转换。如果噪声脉冲在子转换间隔期间下降，那么子转换可能会受不利影响。根据示范性实施例，可从转换数据中删除一个或一个以上子转换以使噪声平滑或对噪声求平均值。此情形可通过如图5和图6所说明的数字滤波器来实现。在图5中，数字噪声滤波器电路161可设置于触控屏幕控制器10中的Rx信道的输出处。噪声滤波器电路161可与图2中所展示的同步电路一起采用以进一步改进降噪。噪声滤波器电路161可耦合到触控屏幕控制器10的Rx信道163。Rx信道163的输出可耦合到模数转换器(ADC) 165。ADC 165的输出167 (数字值)可耦合到求和电路(简单地说，加法器ALU)169。求和电路169的输出171 (耦合到数据存储缓冲器168)可针对两种操作模式配置。当未启用固件滤波器块时，数据存储缓冲器168将当前子转换ADC结果167与从数据存储缓冲器输出170接收的先前所存储的子转换结果数据求和，数据存储缓冲器输出170延伸到求和电路169 (如所展示)。随后，可将由于此操作而产生的总和171存储到数据存储缓冲器168中的相同存储位置，因此形成数字积分器。当启用固件滤波器块174时，可迫使数据存储缓冲器输出170为全部零(0)，以使得求和电路169增加零到子转换ADC结果167，且可将每一顺序子转换结果存储于数据存储缓冲器168中的不同位置中。在替代实施例中，可绕过求和电路169以执行此相同的零添加功能。数据存储缓冲器168的输出172可耦合到固件滤波器块174，固件滤波器块174可产生噪声降低的数据信号176。固件滤波器块174可为中值滤波器。在需要时，其它滤波器也是有用的。固件滤波器块174可实现为固定或可编程的状态机、或可作为在处理器上运行的指令存在。当针对操作而配置为数字积分器时，可绕过固件滤波器块174。所述配置在本文中可被称为窗口滤波器，其可执行对数据的简单平均。图6说明当固件滤波器块174可经配置而作为中值滤波器操作时，具有一般来说遵循图5的布置的操作的示范性固件滤波器电路180。固件滤波器电路180作为噪声滤波器操作且具有耦合到ADC 184的Rx信道182。ADC 184的输出185并不经过求和电路，而可·改为耦合到具有选定数目个存储位置(指定为A-K)的数据存储缓冲器186。在示范性实施例中，存在存储子转换结果的相应样品的11个单元。数据存储缓冲器186的输出188耦合到中值滤波器190。中值滤波器190的输出192耦合到具有对应数目个单元(指定为L-V)的数据存储缓冲器194。如所展示，中值滤波器190可利用算法(称为冒泡排序算法)编程，所述算法选择数据存储缓冲器186的A-K输出且以降序方式(从最高到最低)填入数据存储缓冲器194的L-V单元。在所述布置中，丢弃掉单元L中的最高值以及单元V中的最低值，且在加法器节点196处对剩余单元M-U求和并求平均值。因此，所发射的所得数据198具有改进的信噪比(SNR)特性。固件滤波器电路180可全部通过使用存储器位置以及一个或一个以上状态机而以硬件方式实施。在替代实施例中，固件滤波器电路180可通过在处理器上执行的指令或硬件和固件的某一组合实施。在又一示范性实施例中，可借助于遵循输入信号的平均值并使用延迟线以用于逐个循环改变变化追踪和丢弃的延迟技术来抑制噪声。切换电容器延迟线可用于使信号和噪声延迟。可通过监听接收器信道Rx中的电荷变化来检测噪声。可将模拟延迟引入到所捕获的信号中以允许对个别电荷包的实时处理。图7说明用于消除所测量信号中的噪声事件的切换电容器延迟线电路200的示范性实施例。图8可为与图7的布置类似的电路，但具有额外延迟的信号，以及当出现噪声事件时，将修正或恢复信号引入到所测量信号中的能力。图9和图10是展示分别通过图7和图8的布置引入的修正的时序图。切换电容器延迟线电路200具有Tx时钟202，Tx时钟202可通过Tx驱动器耦合到触控屏幕面板14的Tx电极(图I)。触控屏幕控制器10的感测网络204向电荷电压或QV转换器206提供输出。所述感测网络也向噪声传感器或噪声检测器208提供信号，当检测到噪声事件时，噪声传感器或噪声检测器208可触发单触发210。单触发210耦合到间隔计数器212以及信号源选择器多路复用器(mux) 220。噪声检测208可能与图2中的噪声检测电路40类似。间隔计数器控制提供输出215的积分器214。来自QV转换器206的第一电荷脉冲可耦合到具有对应于I. 5Tx时钟周期的延迟的I. 5Τ模拟延迟216 ;且来自QV转换器206的第二电荷脉冲可耦合到具有对应于ITx时钟周期的第二延迟的I. OT模拟延迟218，其中第一电荷脉冲和第二电荷脉冲由每一 AC Tx激发循环的第一半循环和第二半循环产生。选择器多路复用器220可对单触发210作出响应以便在未检测到噪声事件时，选择所参考模拟延迟元件的输出217和219，以及在检测到噪声事件时，选择参考(例如接地)电平。选择器多路复用器220的输出可耦合到差分采样和保持(DSH) 222，差分采样和保持(DSH) 222的输出可耦合到积分器214。来自Tx时钟202的信号可在内部耦合到感测网络204、QV转换器206以及噪声检测器208中。延迟线以选择性方式操作以从选定Rx电极传送所耦合的每一半循环的电荷。可在I. 5T模拟延迟216或IT模拟延迟218中使针对Tx信号的一半的所累积信号延迟。当尚未检测到任何噪声事件时，I. 5T延迟216和IT延迟218向差分采样和保持(DSH)222呈现两个一半的所接收信号(如由差分多路复用器220选定)。I. 5T延迟216和IT延迟218的输出由供给积分器214的DSH 222捕获。供应给单触发210的所检测噪声形成可变的转换时间选通脉冲，与模拟延迟线时钟信号同步。单触发210控制选择器多路复用器220 :在未检测到任何噪声时，选择器多路 复用器220供应来自模拟延迟线的DSH，或者在输入信号已被噪声事件破坏时，选择器多路复用器220使输入接地。单触发210选通转换间隔计数器212以使其在这些噪声事件期间并不计数，由此增加用于已丢弃脉冲的转换或采样时间，由此补偿这些时间。或者，可以转换间隔利用的较小有效性的代价采用针对图7的布置的固定采样或转换时间间隔。通过针对噪声事件的持续时间增加转换时间间隔，选择器多路复用器220以可变转换时间的代价阻止噪声信号传播到转换电路。在图8中说明采用恒定或固定采样时间或恒定转换时间电路230的替代电路。所述布置与图7类似，其中相同的组件标记有相同的参考元件符号，且其中具有以下差异。当检测到噪声时，不是使用于恒定转换时间电路230的选择器多路复用器220的输入接地，而是可选择另一延迟版本的未破坏信号，其可取代噪声损坏的信号。转换电路以连续方式操作且与存在的噪声无关。转换间隔计数器212可能不会被选通。请注意，通过在两个连续Tx周期内将识别为未被噪声破坏的所接收信号传递到DSH 222，此操作以有效的方式复制所接收信号。为限制噪声事件传播到积分器213中，当噪声事件在连续Tx周期内未出现时，通常可使用所述操作。恒定转换时间电路230采用耦合到I. 5T模拟延迟216和IT模拟延迟218的相应输出的第一 2T模拟延迟232和第二 2T模拟延迟234。当未检测到任何噪声事件时，由选择器多路复用器220选择I. 5T延迟216和IT延迟218以向差分采样和保持222提供所测量信号。当噪声检测块208检测到噪声事件时，噪声检测块208向单触发块210发信号以产生脉冲从而改变到选择器多路复用器220的选择器输入，以分别使得选择2T模拟延迟232和2T模拟延迟234的输出，而不是I. 5T模拟延迟块216和IT模拟延迟218的输出。由于这些2T模拟延迟块中存在的信号含有未被噪声事件破坏的所感测信号(以有效方式总共延迟3. 5T和3T)，因此此值可以安全方式传递到DSH 222以用于在积分器214中进行积分，而对总的所测量值无显著负面影响。因此，无论选择器多路复用器220是经配置以选择用于非噪声样品的短延迟路径，还是在检测到噪声事件时选择长延迟路径，转换电路230 (图8)在固定数目个间隔内操作且可操作以提供如通过间隔计数器212测定的固定转换时间，同时也对固定数目个样品进行积分。在所展示布置中，单触发210并不选通间隔计数器212，这是由于尚未确定固定的转换时间。
在图9中说明用于图7的布置的操作波形。在图10中说明用于图8的布置的操作波形。这些波形说明延迟线输出信号如何导致均匀转换信号输入以及对应的均匀积分器输出。图11是可能仅在某些时间间隔期间测量触控屏幕的噪声检测电路240的说明。在图12中说明典型噪声波形。如可很容易地理解，噪声242由可能是周期性的尖峰244来表示。在所述说明中，噪声具有 6个尖峰a-f。尖峰a-e出现于大约4. 27 μ s的五个短时域中；且尖峰f出现于大约12. 8μ s的相对长时域中。在34. 15 μ s的间隔内，出现六个尖峰a-f ο相对较长时间周期的存在使得有可能与如先前所描述的噪声周期同步。可在长时间间隔结束时执行同步。或者，可与长时间间隔的开始执行同步。根据本文中描述的布置，用于同步的此机制使其自身在每一重复噪声循环或间隔内重新同步，且可能对噪声周期测量误差不敏感。图13展示用于图11中所展示电路的布置的时序图，所述电路采用如上文关于图2所描述的同步，且其中类似的组件具有相同的参考元件符号。根据说明性实施例，取决于图像的噪声250可被选通或与测量时间252同步。然而，当存在噪声时，可在跳过时间间隔254期间选通、消隐或跳过信号测量。跳过时间间隔254出现在噪声同步之后的选定周期或持续时间内。在跳过时间间隔254结束时，可进行子转换测量256。可在状态机46中通过输出脉冲以起始此子转换测量，所述输出脉冲是由间隔计数器116响应于间隔计数器启用247而产生，所述间隔计数器启用247是由状态机46响应于噪声脉冲250而产生。当如所说明间隔计数器停止时，在间隔期间不会出现子转换测量。图11中的计时器258通常通过状态机重设，且可以与Tx时钟162和循环计数器164 (图2)类似的方式定时。计时器258重建噪声和测量间隔以用于向控制测量循环的状态机46提供选通信息。显示器(例如显示器12)噪声可由可编程增益放大器47和高通滤波器243捕获并放大。如先前所描述，可由状态机46提供同步。在图14中展示通常在启用Tx和计数器时钟信号的产生时的间隔。根据另一示范性实施例，可能也可以将模拟域中的显示器噪声作为共模信号而扣除。图15A到15C说明差分检测器的各种实施例。图15A说明米用模拟电路和Tx源260的实施例。用于噪声信号一侧的Rx电极和未使用Tx电极可耦合到检测器(如所展示)。Rx电极耦合到差分接收器的正输入(指示为Rxl+)中。非驱动Tx线耦合到同一差分接收器的负输入(指示为Rx2-)。由于显示器耦合其整个表面上的噪声，因此选定的Rx电极和非驱动Tx电极两者均看到几乎相等量的噪声。当此几乎相等的信号呈现为差分接收器的输入时，其看似为接收器所排斥的共模。因此，去除Rx信号中的共模噪声部分，且仅将剩余部分传递到Rx信道以用于进行积分和转换。图15B说明与图15A类似的模拟电路，所述模拟电路带有增益平衡。由于大多数触控屏幕均具有不对称的纵横比，因此Rx电极和Tx电极的表面积很有可能不相同，以致每一电极将接收不同量的噪声电荷。因此，有必要调整Rx电极信号或Tx电极信号的增益以与另一个的增益匹配。图15B是与图15A类似的Rx-Rx模拟电路，但可通过针对差分接收器的每一输入采用使用可变RC网络262的增益控制或增益平衡。图15C说明具有与图15A和15B中所展示的电极布置类似的电极布置的噪声扣除的数字实施例。此处，Rx电极连接到触控屏幕控制器14中的Rx信道，所述Rx信道执行转换以测量触控屏幕14的位置18的电容。单独的Rx信道(图15C中的Rx2)也经配置以测量电容，但连接到非驱动Tx电极。由于此Tx电极与有源或驱动Tx电极平行，因此有源Tx驱动器并不会将能量耦合到彼非驱动电极，但显示器仍可将噪声电荷耦合到此非驱动Tx电极。选定Rx电极和选定Tx电极的转换测量均将含有来自显示器的所耦合的噪声能量。由于Rx电极和Tx电极的转换是并行完成，因此Rx电极和Tx电极的转换均可含有大致相同的噪声电荷。在转换之后，接着CPU (图I)可从Rx电极上所测量的值中扣除从非驱动Tx电极捕获的所测量噪声值。所耦合噪声的所述数字扣除去除了对每一 Rx信道的输入处的差分接收器的需要，以及对任何模拟增益调整能力的需要。虽然仍可能需要所述增益修正，但当使用CPU 16执行时，此增益修正或者可作为所捕获Tx电极噪声的比例因子的偏移来完成。虽然上文所描述的图15A到图15C的所说明示范性实施例采用Rx电极和未使用 Tx电极中的各一个，但应理解，可采用使用一个或一个以上Rx电极和Tx电极(单独或组合)的其它布置以将噪声耦合到检测器，如特定应用程序中所要求。上文所描述的各种电路如模拟和数字环境中所预期而执行。当与同步结合时，噪声消隐、延迟线以及滤波器各自对改进性能并减少所耦合噪声的影响是有效的。以下描述阐述例如特定系统、组件、方法等实例的众多具体细节，以便提供对本发明的若干实施例的很好理解。然而，所属领域的技术人员将明白，可在不脱离这些具体细节的情况下实践本发明的至少一些实施例。在其它例子中，众所周知的组件或方法并未加以详细描述或以简单的框图格式呈现，以免不必要地混淆本发明。因此，所述具体细节仅仅是示范性的。特定实施方案可能与这些示范性细节不同且仍预期在本发明的精神和范围内。在描述中对“一个实施例”或“实施例”的参考意指结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中各个地方的出现并不一定全部指代同一实施例。本文所描述的本发明的实施例包含各种操作。这些操作可由硬件组件、软件、固件或其组合来执行。如本文中所使用，术语“耦合到”可能意指直接耦合或通过一个或一个以上介入组件间接耦合。在本文所描述的各总线上提供的信号中的任一个均可与其它信号时间多路复用且在一个或一个以上常用总线上提供。另外，电路组件或块之间的互连可展示为总线或展示为单信号线。或者，总线中的每一个均可为一个或一个以上单信号线且或者，单信号线中的每一个均可为总线。某些实施例可实施为可能包含存储于计算机可读媒体上的指令的计算机程序产品。这些指令可用于对通用或专用处理器编程以执行所描述操作。计算机可读媒体包含用于以可由机器(例如计算机)读取的形式(例如，软件、处理应用程序)存储或传输信息的任何机制。计算机可读媒体可包含(但不限于)磁存储媒体(例如，软盘);光学存储媒体(例如，CD-ROM);磁光存储媒体；只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM));可擦可编程存储器(例如，EPROM和EEPR0M);快闪存储器或适用于存储电子指令的另一类型的媒体。计算机可读传输媒体包含(但不限于)电、光学、声音或其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号或其类似物)，或适用于传输电子指令的另一类型的媒体。另外，一些实施例可在分布式计算环境下实践，其中计算机可读媒体可存储在超过一个计算机系统上和/或由超过一个计算机系统执行。另外，可在连接计算机系统的传输媒体上提取或推送在计算机系统之间传送的信息。虽然本文中方法的操作以特定顺序展示并描述，但每一方法的操作顺序均可变更以使得某些操作可以逆顺序执行或以使得某些操作可至少部分地与其它操作同时执行。在另一实施例中，不同操作的指令或子操作可能为间歇性和/或交替方式的。
在前述说明书中，已参考本发明的特定示范性实施例描述本发明。然而，将明白，可在不脱离如所附权利要求书中所阐述的本发明的较广泛精神和范围的情况下，对本发明作出各种修改和改变。因此，本说明书及附图应被视为说明性意义而不是限制性意义。
权利要求
1.一种减少噪声对触控屏幕控制器中所产生信号的影响的设备，所述设备包括 检测器，其用以响应于噪声而产生输出；以及 状态机，其用以使所述信号与所述噪声同歩。
2.根据权利要求I所述的设备，其进ー步包括噪声滤波器，所述噪声滤波器对所述噪声作出响应以在测量间隔内对所述噪声求平均值。
3.根据权利要求2所述的设备，其进ー步包括存储缓冲器，所述存储缓冲器对所述噪声作出响应而以从最高值到最低值的降序来存储噪声和信号，且其中所述噪声滤波器包括中值滤波器以丢弃所述最高值和所述最低值，以及对所述最高值和所述最低值之间的剰余值求平均值。
4.根据权利要求I所述的设备，其中所述检测器包括阈值比较器，所述阈值比较器响应地耦合到显示器的选定输出，以产生指示来自所述显示器的所述噪声的输出。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述触控屏幕具有Rx输出和Tx输出，且所述阈值比较器耦合到至少ー个未使用的Tx电极以及至少ー个Rx电极。
6.根据权利要求5所述的设备，其进ー步包括增益控制网络，所述增益控制网络用于每ー选定的Tx电极和Rx电极以平衡在所述Tx电极和所述Rx电极中的每ー个处的增益。
7.根据权利要求4所述的设备，其中所述检测器为数字电路。
8.根据权利要求I所述的设备，其进ー步包括 延迟线，其包含对Tx激发周期的第一半循环和第二半循环中的每ー个的延迟； 门，其对噪声事件作出响应；以及 信号源选择器，其响应地耦合到所述门，以在不存在噪声时选择第一半循环和所述第ニ半循环，以及在检测到噪声事件时选择參考值。
9.根据权利要求9所述的设备，其中所述门包括单触发以提供固定的采样I时间。
10.根据权利要求I所述的设备，其进ー步包括计时器，所述计时器对所述检测器作出响应以在所述噪声为脉冲噪声时，测量在第一模式和第二模式中的至少ー个下的选定数目个噪声脉冲之间的持续时间。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一模式是连续的。
12.根据权利要求11所述的设备，其中每ー选定数目个噪声脉冲经配置以在选定数目个噪声脉冲之后起始暂停。
13.根据权利要求I所述的设备，其进ー步包括用以产生输出脉冲的计数器，所述计数器耦合到所述状态机以使得所述状态机能够响应于所述输出脉冲而产生测量值，所述计数器对所述检测器输出作出响应以在存在噪声时停止所述计数器，所述状态机经配置以在计数器停止时禁用。
14.根据权利要求I所述的设备，其包括多路复用器，以选择性地将所述触控屏幕的Rx电极和Tx电极中的ー个或ー个以上连接到所述噪声检测器。
15.—种方法,其包括 执行噪声监听以用于检测来自触控屏幕的噪声和信号；以及 使所述噪声与所述信号同歩。
16.根据权利要求15所述的方法，其进ー步包含感测来自面板的选定Tx输出和Rx输出的输入。
17.根据权利要求15所述的方法，其进ー步包含采用窗ロ滤波器、平均滤波器以及中值滤波器中的至少ー个来对所述噪声进行滤波。
18.根据权利要求15所述的方法，其进ー步包含使所述噪声和所述信号延迟达选定的间隔。
19.根据权利要求15所述的方法,其进ー步包含在存在噪声时,使噪声和信号输出在固定的间隔内禁用，以及在所述固定的间隔之后启用信号输出。
20.—种设备,其包括 显示器，其用以产生图像和噪声； 触控屏幕，其重叠所述显示器，所述触控屏幕包括触敏电极以产生信号；以及 触控屏幕控制器，其响应地耦合到所述触控屏幕，所述触控屏幕控制器包含 处理器； 噪声检测器，其以操作方式耦合到所述处理器及耦合到至少ー个触敏电极和未驱动电扱，当存在噪声时，所述噪声检测器对所述处理器和所述噪声作出响应以产生同步信号 '及状态机，其以操作方式耦合到所述处理器且对所述信号和所述同步信号作出响应，以使所述信号与所述噪声同歩。
全文摘要
本发明提供一种采用噪声监听同步、延迟线、滤波及感测选定的触控屏幕电极以减少噪声对触控屏幕控制器的影响的方法和设备。
文档编号G06F3/041GK102725715SQ201080058070
公开日2012年10月10日 申请日期2010年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者安东·寇诺瓦勒福, 维克特·奎曼 申请人:赛普拉斯半导体公司