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  • 如何提升用户体验度(二)
  • 本站编辑:杭州富超电子有限公司发布日期:2016-07-20 14:37 浏览次数:
刷新率
刷新率是指触摸屏控制器在一秒钟内测量到的屏上触摸并将其报告回主机处理器的次数。刷新率越高,设备就会在越短的时间内收集越多的
 
x/y数据坐标,从而实现响应快速的用户体验。大多数消费类电子产品都要求触摸控制器的刷新率大于100Hz或约为10ms。诸如数字绘图板或
 
销售点(POS)终端等特定应用甚至要求更高的刷新率才能捕获和识别签名以及快速滑过的笔画。
 
对于大型屏幕而言,保持快速的刷新率极具挑战性,因为触摸控制器需要扫描更大的表面面积,从所有交叉点采集数据,然后再处理这些数
 
据。刷新率主要受两大因素影响:屏幕的扫描速度以及已扫描数据的处理速度。在具有相同的传感器特性下(3108对比275),17英寸屏幕的
 
交叉点数超出5英寸屏幕11倍。为了保持5英寸屏幕的用户体验,17英寸的屏幕就需要更强大的扫描与处理功能。
 
有一种方法可以解决扫描问题,那就是确保触摸控制器具有足够的接收通道,从而在单个周期内扫描整个屏幕。大多数触摸屏叠层都是由位
 
于外壳玻璃下的传感器模式组成,其中包含大量的“单位晶胞(unitcell)”,这些晶胞以x和y方向排列,其中x方向用于发射,y方向用于
 
接收,或反之亦然。接收通道会收集数据并使用模数转换器(ADC)将每个单位晶胞中的互电容变化转换为数字数据,以供主机解析手指触摸
 
点的坐标。如果接收通道或ADC的数量不足,则需要多次扫描以及更长的时间来扫描整个面板。这会导致在给定的时间周期内只能获取更少的
 
样本,从而带来不良的用户体验。
 
有一种方法可帮助解决处理问题,即为触摸控制器添加一个更大的处理器,或者将部分计算卸载到系统的主处理单元。这意味着将电容数据
 
发送到主机端,并在应用或图形处理器上运行算法。其中一个实现方案就是使用触摸屏控制器扫描传感器,搜索第一次触摸,然后将图像传
 
输至主机处理器。然后,主机会处理整个阵列、过滤噪声、查找触摸坐标,并跟踪手指ID。采用并行处理支持在作为触摸屏和显示屏主机的
 
数千兆赫多内核处理器上完成大量数字运算
 
信噪比(SNR)
SNR是指信号功率与噪声功率之比,换言之,即有用信息与错误或不相关数据之比。触摸屏面板上的传感器相当于一根大型天线,可接收荧光
 
灯、LCD或充电器等系统和环境噪声。
 
大型屏幕可作为更大型的天线,因此更容易接收噪声并使接收通道达到饱和。这会造成误触摸、触摸中断或触摸屏“锁定”以致触摸屏完全
 
无法报告数据,从而显著影响触摸性能。为了排除这些干扰,触摸屏控制器要求能够增强信号或降低噪声。提高信噪比的一些主要方法包括
 
提高发射电压以增强信号;使用硬件及数字滤波法降低噪声,或利用跳频远离噪声频率。
 
信噪比与发射电压成线性比例。发射电压可通过充电泵或VDDA驱动程序来提供。在大多数消费类电子设备中,充电泵一般可带有2.7-3V电源
 
,且能进一步将这一电源电压提升到更高的电压。大屏幕的问题在于充电泵对高电容面板的驱动能力有限。也就是说必须增加外部泵或电源
 
,而这会相应增加成本和功耗。
 
在没有足够信号的情况下,另一个选项是最大限度地降低噪声。第一道防线就是使用滤波器创造更加洁净的电容环境。如果这种方法无效,
 
第二道防线一般是使用跳频去搜索干扰较少的频率。如上所述,大尺寸面板的寄生电容和电阻更高,会影响电阻电容(RC)时间常数,从而
 
导致发射频率更低。更低的频率意味着它很难在噪声范围以外扫描整个面板。较高的发射频率会给触摸控制器提供更大的空间,使其远离噪
 
声源。理想的最大发射频率为350kHz或者更高,但需要根据客户的具体目标,不断地在信噪比、刷新率以及功耗之间进行权衡,从而优化每
 
台设备。台式电脑上的单机游戏更注重响应速度而非功耗,然而便携式设备则需要考虑功耗以延长电池使用寿命。
 
 
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