电容触控芯片gt9293 datasheet_20131211德沃尔_W

1、单层 5 点电容触控芯片 GT9293GT9293单层 5 点电容触控芯片 Rev.012013 年 12 月 11 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，

2、不得暗中或以其他方式转让任何许可 证。 汇顶科技 信息1单层 5 点电容触控芯片 GT9293目录1.2.3.4.5.概述3产品特点3芯片原理图4管脚定义5传感器设计65.1 触摸 sensor 图案设计65.2 触摸按键设计66. I2C 通讯76.1 I2C 通讯7a) 数据传输9b) 对 GT9293 写操作9c) 对 GT9293 读操作96.2 GT9293 的寄存器信息10a) 实时命令10b) 配置信息10c) 坐标信息167.功能描述187.1工作模式18a) Normal Mode18b) Green Mode19c) Sleep Mode19中断触发方式19睡眠模式19固化

3、配置功能20跳频功能20自动校准20a) 初始化校准20b) 自动温漂补偿207.27.37.47.57.68.9.参考电路图21电气特性229.1 极限电气参数229.2 推荐工作条件229.3 AC 特性229.4 DC 特性2210.11.12.产品封装23版本记录24联系方式25汇顶科技 信息2单层 5 点电容触控芯片 GT92931.概述 GT9293 采用最新的电容检测技术，内置高性能微信号检测电路，可很好地解决 LCD 干扰和共模干扰问题。软件算法方面，专门基于单层互容的电气环境所设计，可支持 5 点触控。 GT9293 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

4、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：100Hz 触摸点坐标实时输出 统一软件版本适用于多种尺寸的电容屏单电源供电，内置 1.8V LDOFlash 工艺制程，支持在线烧录 电容屏传感器检测通道：26(驱动通道)*30(感应通道) 电容屏尺寸范围： 8”10.1支持 FPC 按键设计 同时支持 ITO 玻璃和 ITO FilmCover Lens 厚度支持：0.7mm玻璃2mm,0.5mm亚克力1.2mm 内置跳频功能，支持 OGS 全贴合 环境适应性能初始化自动校准自动温漂补偿 工作温度：-40+85，湿度：95%RH 储

5、存温度：-60+125，湿度：95%RH通讯接口标准 I2C 通讯接口从设备工作模式 支持 1.8V3.3V 接口电平响应时间 Green mode: 48ms Sleep mode: 200ms Initialization: 200ms电源电压：汇顶科技 信息3单层 5 点电容触控芯片 GT9293 单电源供电：2.8V3.3V电源纹波： Vpp50mV封装：68 pins，8mm*8mm QFN_0.4P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GNDDriverDriving ch

6、annelsDSPI2C INT/RSTBSensing channelsAFE 汇顶科技 信息4AVDDAVDD18DVDD12VDDIOTurbo 51(S)MemoryADCAHBTurbo 51(M)OSC(60MHz)Power ManagmentDigital StateMachine单层 5 点电容触控芯片 GT92934.管脚定义SEN13SEN14 SEN15 SEN16 SEN17 SEN18 SEN19 SEN20 SEN21 SEN22 SEN23 SEN24 SEN25 SEN26 SEN27 SEN28 SEN291DRV3DRV4 DRV5 DRV6 DRV7 D

7、RV8 DRV9 DRV10 DRV11 DRV12 DRV13 DRV14 DRV15 DRV16 DRV17 DRV18 DRV19512504948474645444342413456GT9293QFN88_68L_0.4P D26S30EP-GND7891011124013391438153716361735汇顶科技 信息5AVDD28AVDD18 DVDD12 DGNDINTSensor_OPT1 Sensor_OPT2I2C_SDA I2C_SCL VDDIO/RSTB DRV25 DRV24 DRV23 DRV22 DRV21DRV20SEN12SEN11 SEN10 SEN9

8、SEN8 SEN7 SEN6 SEN5 SEN4 SEN3 SEN2 SEN1 SEN0 AGND DRV0 DRV1DRV218192021222324252627282930313233346867666564636261605958575655545352管脚号.名称 功能描述 备注 117SEN13SEN29触摸模拟信号输入 18AVDD28模拟电源正 接 2.2uF 滤波电容 19AVDD18接 2.2uF 滤波电容 20DVDD12接 2.2uF 滤波电容 21DGND数字信号地 22INT中断信号 23Sensor_OPT1模组识别口 24Sensor_OPT2模组识别口（备选）

9、 需外部下拉 25I2C_SDAI2C 数据信号 26I2C_SCLI2C 时钟信号 27VDDIOGPIO 电平控制 接 2.2uF 滤波电容悬空：1.8V接AVDD：AVDD单层 5 点电容触控芯片 GT92935.传感器设计5.1 触摸sensor 图案设计单层多点的 sensor 图案设计，是方案的核心部分。图案设计均为 Goodix 专利，下表是对各个制程的支持示意图，不同制程工艺效果会有所差异，方阻越低、ITO gap 越小，最终的效果越好。 5.2 触摸按键设计GT9293 支持 4 个触摸按键，实现方式有两种： Sensor 扩展方式：由驱动通道作按键公共端，将一条驱动通道与

10、4 根感应形成 4 个按键。 作按键的驱动通道不可与屏体上驱动复用，但作按键的感应通道必须与屏体上复用； 或者由感应通道作按键公共端，将一条感应通道与 4 根驱动形成 4 个按键。作按键的感应通道不可与屏体上感应复用，但作按键的驱动通道必须与屏体上复用； FPC 设计方式：单独拿出一条驱动通道与 4 条感应通道形成 4 个按键，4 条感应通道与屏 体部分复用。FPC 的 sensor 图案需专门设计。 汇顶科技 信息6GT9293出线方式 建议方阻 建议 ITO 走线宽度 建议 ITO gapBonding Pads PitchFilm 黄光 长边双边出线 150150um50um0.6mm2

11、8RSTB系统复位脚 需外部 10K 上拉，拉低复位2954DRV25DRV0驱动信号输出 55AGND模拟电源地 5668SEN0SEN9触摸模拟信号输入 单层 5 点电容触控芯片 GT92936.I2C 通讯6.1 I2C 通讯GT9293 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GT9293始终作为从设备，所有通讯都是由主 CPU 发起，建议通讯速度为 400Kbps 或以下。其支持的 I2C 硬件电路支持时序如下： AVDDT1100usEx: rising edge triggerRESETTouch CalibrationT6 50msT

12、ouch ScanScan period T = (720ms)测试条件 1：1.8V 通讯接口，400Kbps 通讯速度，上拉电阻 2K测试条件 2：3.3V 通讯接口，400Kbps 通讯速度，上拉电阻 2KGT9293 的 I2C 从设备地址有两组，分别为 0xBA/0xBB 和 0x28/0x29。主控在上电初始化 时控制 Reset 和 INT 口状态进行设定，设定方法及时序图如下： 上电时序图：汇顶科技 信息7ParameterSymbolMin.Max.UnitSCL low periodtlo1.3-usSCL high periodthi0.6-usSCL setup tim

13、e for START conditiontst10.6-usSCL setup time for STOP conditiontst30.6-usSCL hold time for START conditionthd10.6-usSDA setup timetst20.1-usSDA hold timethd20-UsParameterSymbolMin.Max.UnitSCL low periodtlo1.3-usSCL high periodthi0.6-usSCL setup time for START conditiontst10.6-usSCL setup time for S

14、TOP conditiontst30.6-usSCL hold time for START conditionthd10.6-usSDA setup timetst20.1-usSDA hold timethd20-usT4 5msT5 10ms单层 5 点电容触控芯片 GT9293AVDDT110msT5200usT350msI2C Addr.select Host:Set output high or lowINTHost:Set output lowT7100us7msT620msEx: rising edgetriggerRESETTouch CalibrationTouch Sca

15、nScan period T = (720ms)设定地址为 0x28/0x29 的时序：Reset大于100us大于5msINT1、Reset输出低 2、INT输出高3、Reset输出高4、INT转为悬浮输入态 设定地址为 0xBA/0xBB 的时序：Reset大于100us大于5msINT1、Reset输出低 2、INT输出低4、INT转为悬浮输入态 3、Reset输出高 汇顶科技 信息8T8 5msT9 50msT4200us单层 5 点电容触控芯片 GT9293a) 数据传输 (以设备地址为 0xBA/0xBB 为例)通讯总是由主CPU 发起，有效的起始信号为：在 SCL 保持为“1”时

16、，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，GT9293 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 0XBA 或 0XBB， GT9293 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

17、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 GT9293 写操作 (以设备地址为 0xBA/0xBB 为例)写操作时序图上图为主 CPU 对 GT9293 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。 GT9293 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。

18、 c) 对 GT9293 读操作 (以设备地址为 0xBA/0xBB 为例)ASAddress_WC Register_HK设定读寄存器首地址读取数据读操作时序图上图为主 CPU 对 GT9293 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：0XBA。 汇顶科技 信息9Data_nN A C KEA C KRegister_LA C KESAddress_RA C KData_1A C KData_nA C KESAddress_WA C KRegister_HA C KRegister_LA C KData_1A C K单层 5

19、点电容触控芯片 GT9293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：0XBB。收到应答后，主 CPU 开始读取数据。 GT9293 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。 6.2 GT9293 的寄存器信息a)实时命令（Write Only）b)配置信息（R/W）汇顶科技 信息10Addrnamebit7

20、bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit00x8047Config_Version配置文件的版本号(新下发的配置版本号大于原版本，或等于原版本号但配置内容有变化时保存，版本号版本正常范围：AZ,发送 0x00 则将版本号初始化为A)0x8048X Output Max_LX 坐标输出最大值 0x8049X Output Max_H0x804AY Output Max_LY 坐标输出最大值 0x804BY Output Max_H0x804CTouch NumberReserved输出触点个数上限：150x804DModule_Switch1ReservedStretch_rank

21、X2YSITOINT 触发方式 00：上升沿触发 01：下降沿触 AddrNamebit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit00x8040Command0x00：读坐标状态 0x01：差值原始值 0x02：软件复位 0x03：基准更新 0x04：基准校准 0x05:关屏(发送其它无效)0x06:进入充电模式 0x07:退出充电模式 (发送其它无效)0xAA:ESD 保护机制使用，由驱动定时写入 0xAA 并定时读取检查 其余值无效 0x8041ESD_CheckESD 保护机制使用，在初始化时清零，之后由驱动写入 0xAA 并定时读取检查 单层 5 点电容触控芯片 GT92

22、93汇顶科技 信息11发 02：低电平查询 03：高电平查询 0x804EModule_switch2STP_SEWater_ SITOReservedWP_ disRem ove_ Wate r_Re ct_Di sRese rvedTouch_Key0x804FShake_Count手指松开去抖次数 手指按下去抖次数 0x8050FilterFirst_FilterNormal_Filter(原始坐标窗口滤波值,系数为 4） 0x8051Large_Touch大面积触摸点个数 0x8052Noise_ReductionReserved噪声消除值（系数为 1，0-15 有效） 0x8053S

23、_Touch_Level屏上触摸点从无到有的阈值 0x8054S_Leave_Level屏上触摸点从有到无的阈值 0x8055Low_Power_Contr olReserved进低功耗时间(015s)0x8056Refresh_RateReserved坐标上报率(周期为 5+N ms)0x8057x_thresholdX 坐标输出门限：0-255（以 1 个最终坐标点为单位，配置为 0 则一直输出坐标） 0x8058y_thresholdY 坐标输出门限：0-255（以 1 个最终坐标点为单位，配置为 0 则一直输出坐标） 0x8059X_Speed_LimitReserved0x805AY

24、_Speed_Limit0x805BSpace上边框的空白区（以 32 为系数） 下边框的空白区（以 32 为系数） 0x805C左边框的空白区（以 32 为系数） 右边框的空白区（以 32 为系 单层 5 点电容触控芯片 GT9293汇顶科技 信息12数） 0x805DMini_FilterReserved划线过程中的小 filter 设置，最小设为 40x805EStretch_R0区间 1 系数 0x805FStretch_R1区间 2 系数 0x8060Stretch_R2区间 3 系数 0x8061Stretch_RM各区间基数 0x8062Drv_GroupA_Nu mAll_Dr

25、ivin gReservedDriver_Group_A_number0x8063Drv_GroupB_Nu mReservedD_FreqDriver_Group_B_number0x8064Sensor_NumSensor_Group_B_NumberSensor_Group_A_Number0x8065FreqA_factor驱动组A 的驱动频率倍频系数 GroupA_Frequence = 倍频系数 * 基频 0x8066FreqB_factor驱动组 B 的驱动频率倍频系数 GroupB_Frequence = 倍频系数 * 基频 0x8067Pannel_BitFreqL驱动组 A

26、、B 的基频(1526HZ基频 设定值 x4，则选定最优频率和跳频） 0x807FNoise_Threshold判别有干扰的门限（所有频率点上干扰量小于此值认为无干扰） 0x8080Noise_Min Threshold当 ESD 导致最小干扰点大于此阈值时，进行快速消减处理。0 为禁止此功能，设很大的值(如 200 或更大)也相当于禁止此功能。需要此功能时，建议的设置值是在正常干扰的最低频点（取 LCD 和共模干扰的大者）基础上加上 5200x8081NCReserved0x8082Hopping_Sensor_ GroupNoise 侦测分段数（建议分 4 段） 0x8083Hopping

27、_seg1_No rmalizeSeg1 Normalize 系数（乘以此数，然后除以 128，得到最终的 Rawdata） 0x8084Hopping_seg1_Fa ctorSeg1 中心点 Factor0x8085Main_Clock_Ajdu st微调主频配置，范围-7+8(默认为 0)0x8086Hopping_seg2_No rmalizeSeg2 Normalize 系数（乘以此数，然后除以 128，得到最终的 Rawdata） 0x8087Hopping_seg2_Fa ctorSeg2 中心点 Factor0x8088NCReserved0x8089Hopping_seg3_

28、No rmalizeSeg3 Normalize 系数（乘以此数，然后除以 128，得到最终的 Rawdata） 0x808AHopping_seg3_Fa ctorSeg3 中心点 Factor0x808BNCReserved0x808CHopping_seg4_No rmalizeSeg4 Normalize 系数（乘以此数，然后除以 128，得到最终的 Rawdata） 单层 5 点电容触控芯片 GT9293汇顶科技 信息150x808DHopping_seg4_Fa ctorSeg4 中心点 Factor0x808ENCReserved0x808FHopping_seg5_No rma

29、lizeSeg5 Normalize 系数（乘以此数，然后除以 128，得到最终的 Rawdata） 0x8090Hopping_seg5_Fa ctorSeg5 中心点 Factor0x8091NCReserved0x8092Hopping_seg6_No rmalizeSeg6 Normalize 系数（乘以此数，然后除以 128，得到最终的 Rawdata） 0x8093Key 1Key 1 位置：0-255 有效(其中 0 表示无按键，4 个键位置均为 8 的倍数时表示为独立按键，需清 0 其它部位 rawdata，下同)0x8094Key 2Key 2 位置 0x8095Key 3K

30、ey 3 位置 0x8096Key 4Key 4 位置 0x8097Key_Area长按更新时间(116 s)按键有效区间设置(单侧):0-15 有效 0x8098Key_Touch_Level触摸按键按键阈值 0x8099Key_Leave_Level触摸按键松键阈值 0x809AKey_SensKeySens_1(按键 1 灵敏度系数，下同） KeySens_20x809BKey_SensKeySens_3KeySens_40x809CKey_Restrain手指从屏上离开后抑制按键的时间（以 100ms 为单位） 独立按键临键抑制参数(当次大 值 超 过 最 大 值 的Key_Restr

31、ain/16 时则不输出按键),推荐设置 720x809DKey_DrvOrSensReserved0 驱动线做按键 1单层 5 点电容触控芯片 GT9293坐标信息汇顶科技 信息16做按键 0x809E 0x80B2NCReserved0x80B3Combine_DisReserved低四位为正常触摸合框距离设置， 015 可配，拆点距离为配置值的开根号 pitch。配 0 默认为 2P0x80B4Split_Set高四位为大面积框拆点距离设置， 015 可配，拆点距离为配置值的开根号 pitch。配 0 默认为 3.5P低四位为正常触摸拆点距离设置， 015 可配，拆点距离为配置值的开根号

32、 pitch，配 0 默认为 2.6P0x80B5NCReserved0x80B6NCReserved0x80B70x80D4Sensor_CH0 Sensor_CH29ITO Sensor 对应的芯片通道号 0x80D50x80EEDriver_CH0 Driver_CH25ITO Driver0 对应的芯片通道号 0x80EF0x80FEDriver_CH26 Driver_CH41Reserved0x80FF0x8118Drv0_Gain Drv25_Gain对应驱动原始值放大 1+n/255 倍 0x81190x8128NCReserved0x8129Config_Chksum配置信息

33、校验(0x8047 到 0x8128 之字节和的补码)0x812AConfig_Fresh配置已更新标记(由主控写入更新标记 0x01)单层 5 点电容触控芯片 GT9293汇顶科技 信息17AddrAccessbit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit00x8140RProduct ID ( first Byte，ASCII 码 )0x8141RProduct ID ( second Byte，ASCII 码 )0x8142RProduct ID ( third Byte，ASCII 码 )0x8143RProduct ID ( forth Byte，ASCII 码 )0

34、x8144RFirmware version ( HEX.LowByte )0x8145RFirmware version ( HEX.HighByte )0x8146Rx coordinate resolution ( low byte )0x8147Rx coordinate resolution ( high byte )0x8148Ry coordinate resolution ( low byte )0x8149Ry coordinate resolution ( high byte )0x814ARVendor_id ( 当前模组选项信息 )0x814BRReserved0x81

35、4CRReserved0x814DRReserved0x814ER/WbufferstatuslargedetectReservedHaveKeynumber of touch points0x814FRtrack id0x8150Rpoint 1 x coordinate (low byte)0x8151Rpoint 1 x coordinate (high byte)0x8152Rpoint 1 y coordinate (low byte)0x8153Rpoint 1 y coordinate (high byte)0x8154RPoint 1 size (low byte)0x8155

36、Rpoint 1 size (high byte)0x8156RReserved0x8157Rtrack id0x8158Rpoint 2 x coordinate (low byte)0x8159Rpoint 2 x coordinate (high byte)0x815ARpoint 2 y coordinate (low byte)0x815BRpoint 2 y coordinate (high byte)0x815CRpoint 2 size (low byte)0x815DRpoint 2 size (high byte)0x815ERReserved0x815FRtrack id

37、0x8160Rpoint 3 x coordinate (low byte)0x8161Rpoint 3 x coordinate (high byte)0x8162Rpoint 3 y coordinate (low byte)0x8163Rpoint 3 y coordinate (high byte)0x8164Rpoint 3 size (low byte)0x8165Rpoint 3 size (high byte)0x8166RReserved单层 5 点电容触控芯片 GT92937.功能描述7.1 工作模式Normal发送睡眠命令 SleepGreena) Normal Mode

38、GT9293 在 Normal mode 时，最快的坐标刷新周期为 7ms-10ms 间（依赖于配置信息的设 定，配置信息可控周期步进长度为 1ms）。 汇顶科技 信息180x8167Rtrack id0x8168Rpoint 4 x coordinate (low byte)0x8169Rpoint 4 x coordinate (high byte)0x816ARpoint 4 y coordinate (low byte)0x816BRpoint 4 y coordinate (high byte)0x816CRpoint 4 size (low byte)0x816DRpoint 4

39、size (high byte)0x816ERReserved0x816FRtrack id0x8170Rpoint 5 x coordinate (low byte)0x8171Rpoint 5 x coordinate (high byte)0x8172Rpoint 5 y coordinate (low byte)0x8173Rpoint 5 y coordinate (high byte)0x8174Rpoint 5 size (low byte)0x8175Rpoint 5 size (high byte)0x8176RReserved0x8177RKeyValue单层 5 点电容触

40、控芯片 GT9293Normal mode 状态下，一段时间无触摸发生，GT9293 将自动转入Green mode，以降 低功耗。GT9293 无触摸自动进入 Green mode 的时间可通过配置信息设置，范围为 015s， 步进为 1s。 b) Green Mode在 Green mode 下，GT9293 扫描周期约为 40ms，若检测到有触摸动作发生，自动进入 Normal mode。 c) Sleep Mode主 CPU 通过 I2C 命令，使GT9293 进入 Sleep mode（需要先将 INT 脚输出低电平）。当需要 GT9293 退出 Sleep mode 时，主机输出一

41、个高电平到 INT 脚（主机打高 INT 脚 25ms）， 唤醒后 GT9293 将进入Normal mode。 下发关屏命令唤醒主时序INT7.2 中断触发方式当有触摸时，GT9293 每个扫描周期均会通过 INT 脚发出脉冲信号，主CPU 读取坐标信息。主 CPU 可以通过相关的寄存器位“INT”来设置触发方式。设为“0”表示上升沿触发，即在有用户操作时，GT9293 会在 INT 口输出上升沿跳变，CPU；设为“1”表示下降沿 触发，即在有用户操作时，GT9293 会在 INT 口输出下降沿跳变。 7.3 睡眠模式当显示屏熄灭时或在其他不需要操作触摸屏的状态下，可以通过 I2C 命令使 GT9293 进入Sleep mode 以降低功