瑞薩電容觸摸技術之低功耗應用—RX140原理介紹

瑞薩RX140產品群

RX140產品群是RX100系列中處理性能最強、功耗最低的微控制器?？梢詮V泛應用于家用電器、工業控制和樓宇自動化等領域。RX140采用RXv2內核，工作頻率最高48MHz，處理性能是32MHz運行的RX130的近兩倍。此外，它在運行時的電流為56μA/MHz，在待機模式下電流為0.25μA，比前代產品降低30%以上。

瑞薩第三代電容觸摸IP：CTSU2

隨著電容式觸摸界面應用的迅速擴大，功能有限的傳統機械鍵的使用正在被觸摸按鍵以及更多的交互方式替代。采用電容式觸摸技術的面板，可以通過直觀的手指觸摸和滑動等動作進行操作。瑞薩一直在致力于讓復雜的交互設計簡單化，經過技術和產品的迭代升級，目前已推出包括RX140產品群在內的搭載第三代電容式觸摸IP（CTUS2）的多個系列MCU產品以及解決方案。

RX140產品群除了搭載了瑞薩最新的第三代電容觸摸IP（CTUS2）之外，在低功耗應用方面，也有很多新特性，以進一步降低電容觸摸應用的功耗，例如新加入的低功耗模式（SNOOZE模式）、MEC多電極連接功能、Auto judgement自動判斷功能。

SNOOZE低功耗模式

或稱為小睡/打盹模式，它是RX140低功耗模式中Software Standby mode（軟件待機模式）的擴展。在此模式下，有限的外設模塊可以在不喚醒CPU的情況下運行。通過配置請求和結束條件，可以在待機模式下進入或者退出小睡/打盹模式。通過配置取消條件，小睡/打盹模式也可以返回到正常模式。

CTSU電容傳感單元在應用SNOOZE低功耗模式實現低功耗的示意圖如下：

MEC多電極連接功能

該功能可以通過連接MCU內部的多個自容電極作為一個電極進行測量。

由于可以一次測量多個電極，因此可以縮短測量時間，并且可以降低功耗。

用戶可以通過任何觸摸按鍵從低功耗模式喚醒系統，并且可以將僅通過電源按鈕喚醒的傳統系統改變為通過多個按鈕喚醒的系統來提高可用性。

Auto judgement硬件自動判斷功能

自動判斷功能，可通過硬件判斷用戶觸摸按鍵的行為。 通過自動判斷功能，當系統判斷觸摸按鍵沒有被觸發時，系統始終保持在低功耗模式下工作。 當系統判斷觸摸按鍵被觸發時，退出低功耗模式，系統在Normal正常模式下開始對觸摸按鍵進行測量和判斷。

通過這種方式，可以極大的降低系統功耗。

CTSU電容傳感單元在應用SNOOZE低功耗模式，以及MEC多電極連接功能和Auto judgement自動判斷功能，實現低功耗的前后比較示意圖如下：

備注：

上圖中，CTSU：指的是瑞薩第二代電容式觸摸IP，CTSU2：指的是瑞薩第三代電容式觸摸IP，又細分為CTSU2、CTSU2L、CTSU2SL等等（其主要區別在于是否具有MEC多電極連接功能、Auto judgement硬件自動判斷功能和CFC并行掃描功能）。

一般來說，通用的IP（CTSU/CTSU2/CTSU2L）不具有MEC多電極連接功能和Auto judgement硬件自動判斷功能。

搭載CTSU2SL的產品，例如RX140（256KB），具有MEC多電極連接功能和Auto judgement硬件自動判斷功能。

低功耗測量結果

在同樣的測試條件下，基于RX140的MEC多電極連接功能和Auto judgement硬件自動判斷功能，功耗相比較RX130可減少80%以上。

審核編輯：劉清