1、小尺寸 MID 5 点电容触控芯片GT911小尺寸 MID 5 点电容触控芯片Rev.032013 年 03 月 19 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 机密信息未经许可 不得转载1小尺寸 MID 5 点电容触控芯片目录.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 . 7 5.1. 感应通道排布 . 7 5.2. 驱动通道排布 . 7 5.3. 传感器设计参数要求 . 8 26. I C 通讯 . 9 6.1. I2C 通讯 . 9 a) 数据传输. 10 b) 对 GT911 写操作 . 11 c) 对 GT911 读操作. 11 6.2. GT911 的寄存器信息 . 12 a) 实时命令. 12 b) 配置信息. 12 c) 坐标信息 . 177.
3、 功能描述 . 19 7.1. 工作模式 . 19 a) Normal Mode . 19 b) Green Mode . 19 c) Sleep Mode . 19 7.2. 中断触发方式 . 20 7.3. 睡眠模式 . 20 7.4. 固化配置功能 . 20 7.5. 跳频功能 . 20 7.6. 自动校准 . 20 a) 初始化校准. 20 b) 自动温漂补偿. 208. 参考电路图 . 219. 电气特性 . 22 9.1. 极限电气参数 . 22 9.2. 推荐工作条件 . 22 9.3. AC 特性 . 22 9.4. DC 特性. 2210. 产品封装. 2311. 版本记录.
4、 2412. 联系方式. 25汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载2小尺寸 MID 5 点电容触控芯片1. 概述GT911 是专为 7”8”设计的新一代 5 点电容触控方案，拥有 26 个驱动通道和 14 个感应通道，以满足更高的 touch 精度要求。GT911 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
5、)*14(感应通道)电容屏尺寸范围：7”8支持 ITO 玻璃Cover Lens 厚度支持：0.7mm玻璃2mm,0.5mm亚克力1.2mm内置跳频功能 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 接口电平汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载3小尺寸 MID 5 点电容触控芯片 响应时间 Green mode: 48ms Sleep mode: 200ms Initialization: 200ms 电源电压： 单电源供电：2.8V3.3V 电
6、源纹波： Vpp50mV 封装：52 pins，6mm*6mm 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DVDD12AVDD18AVDDVDDIO PowerManagment DrivingchannelsDriver Digital StateMachineOSC(60MHz)DSPTurbo 51(M)AHBGNDI2CINT/RSTBSensingchannelsAFEADCMemoryTurbo51(S)汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载4小尺寸 MID 5 点
7、电容触控芯片4. 管脚定义管脚号.111 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 22234849 名称SEN3SEN13 AVDD28 AVDD18 DVDD12 DGND INTSensor_OPT1Sensor_OPT2 I2C_SDA I2C_SCLVDDIO /RSTBDRV25DRV0AGND功能描述触摸模拟信号输入模拟电源正备注接 2.2uF 滤波电容接 2.2uF 滤波电容接 2.2uF 滤波电容 数字信号地 中断信号 模组识别口模组识别口（备选）I2C 数据信号I2C 时钟信号GPIO 电平控制系统复位脚驱动信号输出模拟电源地需外部下拉接 2.2uF 滤波电
8、容 悬空：1.8V接 AVDD：AVDD需外部 10K 上拉，拉低复位汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载5小尺寸 MID 5 点电容触控芯片5052SEN0SEN2触摸模拟信号输入汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载6小尺寸 MID 5 点电容触控芯片5. 传感器设计5.1. 感应通道排布SENS0SENS13 是 14 个电容检测输入通道，直接与触摸屏模组的 14 个感应 ITO 通道相连。模组上感应 ITO 通道按照顺序或逆序依次连接至芯片的 SENS0 至 SENS13。若 ITO 通道少于芯片检测通道，请按照通道选择器来选择通道。 排布方式示例（双面条形设计）：感应 ITO通道按照顺
9、序接入芯片的SENS0至 SENS13。5.2. 驱动通道排布DRV0DRV25 是 26 个电容检测驱动信号输出通道，直接与触摸屏模组的 26 个 ITO 驱动通道相连。驱动线请按照通道选择器来选择通道和排布通道，在确定排布方式后，需配置 GT911 芯片的相关寄存器来保证各驱动通道的逻辑位置关系与物理位置关系一致，以使输出坐标与物理坐标匹配。Sensor 设计的更细规则，请参考具体 layout 指南。汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载7小尺寸 MID 5 点电容触控芯片5.3. 传感器设计参数要求DITO参数范围驱动通道走线阻抗3K驱动通道阻抗10K感应通道走线阻抗10K感应通道阻抗4
10、0K节点电容4pF感应通道 RC 常数 6us. Typ.=3.6us通道走线采用金属走线时，由于工艺控制等原因会导致部分走线被氧化，阻抗变大，导致各通道走线存在差异；当采用 ITO 材料走线时，虽然设计时会尽力通过长度、宽度匹配使得各通道走线一致，但还是会存在不同程度的差异。为保证整屏数据一致性和均匀性，需要控制走线阻抗符合上表要求。另外，驱动走线与感应走线相邻且平行时，需在两者间插入地线，且地线宽度至少为通道走线宽度的两倍，最小不得小于 0.2mm。汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载8小尺寸 MID 5 点电容触控芯片6. I C 通讯6.1. I2C 通讯GT911 提供标准的 I2C
11、 通讯接口，由 SCL 和 SDA 与主 CPU 进行通讯。 在系统中GT911 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：2测试条件 1：1.8V 通讯接口，400Kbps 通讯速度，上拉电阻 2K ParameterSymbolMin. SCL low periodtlo0.9 SCL high periodthi0.8SCL setup time for START conditiontst10.4SCL setup time for STOP conditiontst30.4SCL hold time
12、 for START conditionthd10.3 SDA setup timetst20.4 SDA hold timethd20.4测试条件 2：3.3V 通讯接口，400Kbps 通讯速度，上拉电阻 2K ParameterSymbolMin. SCL low periodtlo0.9 SCL high periodthi0.8SCL setup time for START conditiontst10.4SCL setup time for STOP conditiontst30.4SCL hold time for START conditionthd10.3 SDA setu
13、p timetst20.4 SDA hold timethd20.4Max. - - - - - - -Unit us us us us us us usMax. - - - - - - -Unit us us us us us us usGT911 的 I2C 从设备地址有两组，分别为 0 xBA/0 xBB 和 0 x28/0 x29。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 机密信息未经许可 不得转载9小尺寸 MID 5 点电容触控芯片AVDDT110msT2主控控制为高或低主控INT转为悬浮输入态， 触控IC控制电平T4
14、5msT3100us T3Reset主控控制低设定地址为 0 x28/0 x29 的时序：设定地址为 0 xBA/0 xBB 的时序：a) 数据传输(以设备地址为 0 xBA/0 xBB 为例)汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载10小尺寸 MID 5 点电容触控芯片通讯总是由主 CPU 发起，有效的起始信号为：在 SCL 保持为“1”时，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，GT911 在第 9 个时钟周期，将SDA 改
15、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，GT911 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 GT911 写操作(以设备地址为 0 xBA/0 xBB 为例)写操作时序图上图为主 CPU 对 GT911 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
16、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。GT911 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。c) 对 GT911 读操作(以设备地址为 0 xBA/0 xBB 为例)读操作时序图上图为主 CPU 对 GT911 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。在收到应答后，主 CPU 发送首寄存器的 16 位地
17、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。汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载11小尺寸 MID 5 点电容触控芯片GT911 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， CPU主发送“非应答信号 NACK”，然后再发送停止信号结束通讯。6.2. GT911 的寄存器信息a) 实时命令（Write Only）Addr0 x8040NameCommandbit7bit6bit5bit4
18、bit3bit2bit1bit00：读坐标状态其余值无效1：差值原始值2：软件复位3：基准更新（内部测试） 4：基准校准（内部测试） 5:关屏b) 配置信息（R/W）寄存器Config DataConfig_VersionX Output Max(Low Byte)X Output Max(High Byte)Y Output Max(Low Byte)Y Output Max(High Byte)Touch NumberReservedX2YReservedStretch_rank（X,Y 坐标交换）输出触点个数上限：15INT 触发方式00：上升沿触发01：下降沿触发02：低电平查询03：
19、高电平查询Y 坐标输出最大值X 坐标输出最大值bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit00 x80470 x80480 x80490 x804A0 x804B0 x804C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 0 x00 则将版本号初始化为A)0 x804DModule_Switch1Reserved0 x804E0 x804F0 x80500 x80510 x8052Module_switch2Shake_CountFilterLarge_TouchNoise_ReductionReserv
20、edFirst_FilterReservedReserved手指按下/松开去抖次数Normal_Filter(原始坐标窗口滤波值,系数为 1）大面积触摸点个数噪声消除值（系数为 1,0-15 有效）汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载12小尺寸 MID 5 点电容触控芯片0 x80530 x80540 x80550 x80560 x80570 x80580 x80590 x805A0 x805B0 x805C0 x805D0 x805E0 x805F0 x80600 x80610 x80620 x80630 x80640 x80650 x80660 x80670 x80680 x80690 x
21、806AScreen_Touch_LevelScreen_Leave_LevelLow_Power_ControlRefresh_Ratex_thresholdy_thresholdX_Speed_LimitY_Speed_LimitSpaceStretch_RateStretch_R0Stretch_R1Stretch_R2Stretch_RMDrv_GroupA_NumDrv_GroupB_NumSensor_NumFreqA_factorFreqB_factorPannel_BitFreqLPannel_BitFreqHPannel_Sensor_TimeLPannel_Sensor_T
22、imeHPannel_Tx_GainPannel_Rx_GainPannel_PGA_CPannel_Drv_output_ReservedR4 档可调Pannel_PGA_RPannel_Rx_Vcmi(4档可调）Pannel_DAC_Gain0:Gain 最大7：Gain 最小Pannel_PGA_Gain(8 档可调）相邻两次驱动信号输出时间间隔（以 us 为单位）,Reserved（beta 版占用，发布版无效）驱动组 A、B 的基频(1526HZ基频设定值 x4，则选定最优频率和跳频）0 x807EHoppging_ThresholdNoise_ThresholdNCNCLarge_
23、Noise_Threshold(beta 版占用，发布版无效，Reserved)0 x807F0 x80800 x8081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）ReservedReserved汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载14小尺寸 MID 5 点电容触控芯片0 x80820 x80830 x80840 x80850 x80860 x80870 x80880 x80890 x808A0 x808B0 x808C0 x808D0 x808E0 x808F0 x80900 x80910 x80920 x80930 x80940 x80950 x80960 x8097Hopp
24、ing_seg1_BitFreqLHopping_seg1_BitFreqHHopping_seg1_FactorHopping_seg2_BitFreqLHopping_seg2_BitFreqHHopping_seg2_FactorHopping_seg3_BitFreqLHopping_seg3_BitFreqHHopping_seg3_FactorHopping_seg4_BitFreqLHopping_seg4_BitFreqHHopping_seg4_FactorHopping_seg5_BitFreqLHopping_seg5_BitFreqHHopping_seg5_Facto
25、rNCNCKey 1Key 2Key 3Key 4Key_Area跳频检测区间频段 5 中心点倍频系数（适用于驱动 A，驱动 B 在此基础上换算出来）ReservedReservedKey 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)Key 2 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)Key 3 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)Key 4 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)长
26、按更新时间(116s)按键有效区间设置(单侧):0-15 有效跳频检测区间频段 5 中心点基频（适用于驱动 A、B）跳频检测区间频段 4 中心点倍频系数（适用于驱动 A，驱动 B 在此基础上换算出来）跳频检测区间频段 4 中心点基频（适用于驱动 A、B）跳频检测区间频段 3 中心点倍频系数（适用于驱动 A，驱动 B 在此基础上换算出来）跳频检测区间频段 3 中心点基频（适用于驱动 A、B）跳频检测区间频段 2 中心点倍频系数（适用于驱动 A，驱动 B 在此基础上换算出来）跳频检测区间频段 2 中心点基频（适用于驱动 A、B）跳频检测区间频段 1 中心点倍频系数（适用于驱动 A，驱动 B 在此基
27、础上换算出来）跳频检测区间频段 1 中心点基频（适用于驱动 A、B）汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载15小尺寸 MID 5 点电容触控芯片0 x80980 x80990 x809A0 x809B0 x809C0 x809D0 x809E0 x809F0 x80A00 x80A10 x80A20 x80A30 x80A40 x80A50 x80A60 x80A70 x80A80 x80A90 x80AA0 x80AB0 x80AC0 x80AD0 x80AE0 x80AFKey_Touch_LevelKey_Leave_LevelKey_SensKey_SensKey_RestrainNCN
28、CNCNCNCProximity_Drv_SelectProximity_Sens_SelectProximity_Touch_LevelProximity_Leave_LevelProximity_Sample_Add_TimesProximity_Sample_Dec_ValLProximity_Sample_Dec_ValHProximity_Leave_Shake_Count触摸按键按键阈值触摸按键松键阈值KeySens_1(按键 1 灵敏度系数）KeySens_3(按键 3 灵敏度系数）手指从屏上离开后抑制按键的时间（以100ms 为单位），0 表示 600ms 抑制KeySens_
29、2（按键 2 灵敏度系数）KeySens_4（按键 4 灵敏度系数）独立按键邻键抑制参数(当次大值超过最大值的 Key_Restrain/16 时则不输出按键),推荐设置 72ReservedReservedReservedReservedReservedDrv_Start_Ch(驱动方向起始通道）Sens_Start_Ch(感应方向起始通道）Drv_End_Ch（结束通道，为起始通道加此值）Sens_End_Ch（结束通道，为起始通道加此值）设定值10=接近感应生效阈值设定值10=接近感应无效阈值采样值累加次数采样值减此值（16 位）后再累加，低字节采样值减此值（16 位）后再累加，高字节退
30、出接近感应去抖次数自电容发送增益自电容接收增益自电容原始值放大系数（2 的 N 次方）自电容抑制悬浮上升阈值(驱动方向)自电容 Touch Level(驱动方向)自电容采样时间（低字节）Self_Cap_Tx_gainSelf_Cap_Rx_gainSelf_Cap_Dump_ShiftSCap_Diff_Up_Level_DrvScap_Merge_Touch_Level_DrvSCap_Pulse_汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载16小尺寸 MID 5 点电容触控芯片TimeL0 x80B00 x80B10 x80B2 0 x80B3 0 x80B4 0 x80B5 0 x80B6 0
31、 x80B7 0 x80C40 x80C5 0 x80D40 x80D50 x80EE0 x80EF 0 x80FE 0 x80FF 0 x8100SCap_Pulse_TimeHSCap_Diff_Up_Level_SenScap_Merge_Touch_Level_SenNCNCNCNCSensor_CH0Sensor_CH13NCDriver_CH0Driver_CH25NCConfig_ChksumConfig_Fresh自电容采样时间（高字节）自电容抑制悬浮上升阈值(感应方向)自电容 Touch Level(感应方向)ReservedReservedReservedReservedI
32、TO Sensor 对应的芯片通道号ReservedITO Driver 对应的芯片通道号Reserved配置信息校验(0 x8047 到 0 x80FE 之字节和的补码)配置已更新标记(由主控写入标记)c) 坐标信息AddrAccessbit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit00 x81400 x81410 x81420 x81430 x81440 x81450 x81460 x81470 x81480 x81490 x814A0 x814B0 x814C0 x814D0 x814E0 x814FRRRRRRRRRRRRRRR/WRbuffer statusProduc
33、t ID ( first Byte，ASCII 码 )Product ID ( second Byte，ASCII 码 )Product ID ( third Byte，ASCII 码 )Product ID ( forth Byte，ASCII 码 )Firmware version ( HEX.low byte )Firmware version ( HEX.high byte )x coordinate resolution ( low byte )x coordinate resolution ( high byte )y coordinate resolution ( low byt
34、e )y coordinate resolution ( high byte )Vendor_id ( 当前模组选项信息 )ReservedReservedReservedlarge detectReservedtrack idnumber of touch points汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载17小尺寸 MID 5 点电容触控芯片0 x81500 x81510 x81520 x81530 x81540 x81550 x81560 x81570 x81580 x81590 x815A0 x815B0 x815C0 x815D0 x815E0 x815F0 x81600 x81610
35、 x81620 x81630 x81640 x81650 x81660 x81670 x81680 x81690 x816A0 x816B0 x816C0 x816D0 x816E0 x816F0 x81700 x81710 x81720 x81730 x81740 x81750 x81760 x8177RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRpoint 1 x coordinate (low byte)point 1 x coordinate (high byte)point 1 y coordinate (low byte)point 1 y coo
36、rdinate (high byte)Point 1 size (low byte)point 1 size (high byte)Reservedtrack idpoint 2 x coordinate (low byte)point 2 x coordinate (high byte)point 2 y coordinate (low byte)point 2 y coordinate (high byte)point 2 size (low byte)point 2 size (high byte)Reservedtrack idpoint 3 x coordinate (low byt
37、e)point 3 x coordinate (high byte)point 3 y coordinate (low byte)point 3 y coordinate (high byte)point 3 size (low byte)point 3 size (high byte)Reservedtrack idpoint 4 x coordinate (low byte)point 4 x coordinate (high byte)point 4 y coordinate (low byte)point 4 y coordinate (high byte)point 4 size (
38、low byte)point 4 size (high byte)Reservedtrack idpoint 5 x coordinate (low byte)point 5 x coordinate (high byte)point 5 y coordinate (low byte)point 5 y coordinate (high byte)point 5 size (low byte)point 5 size (high byte)ReservedReserved汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载18小尺寸 MID 5 点电容触控芯片7. 功能描述7.1. 工作模式a) Normal
39、 ModeGT911 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）。Normal mode 状态下，一段时间无触摸事件发生，GT911 将自动转入 Green mode，以降低功耗。GT911 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，GT911 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 GT9
40、11 进入 Sleep mode（需要先将 INT 脚输出低电平）当需要 GT911 退出 Sleep mode 时，主机输出一个高电平到 INT 脚（主机打高 INT 脚25ms），唤醒后 GT911 将进入 Normal mode。汇顶科技 机密信息未经许可 不得转载19小尺寸 MID 5 点电容触控芯片7.2. 中断触发方式当有触摸时，GT911 每个扫描周期均会通过 INT 脚发出脉冲信号，通知主 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，GT911 会在 INT 口输出上升沿跳变，通知 CPU；设为“
41、1”表示下降沿触发，即在有用户操作时，GT911 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 GT911 进入 Sleep mode 以降低功耗。当需要 GT911 正常工作时，主控将 INT 口输出一段时间的高电平将其唤醒。主控控制 GT911 进入睡眠状态和退出睡眠状态时序，具体时序请参考第 7.1 节。7.4. 固化配置功能GT911 支持固化配置功能，当获取项目的配置参数后，GT911 会自动将版本较高的配置参数固化，固化了配置参数后的 GT911 只会与主控进行 I2C 通讯，不会接收主控下发的低版本配置