AK4186EN

AK4186EN
[AK4186]
AK4186
Low Power Touch Screen Controller with I2C Interface
概 要
AK4186は、逐次比較型12ビット A/Dコンバータを内蔵した4線/5線式抵抗膜方式タッチスクリーンコン
トローラICです。X, Y軸の位置検出に加え筆圧検出も可能です。AK4186は、連続測定、測定データ演
算を自動で実行し、従来マイクロプロセッサで行っていた平均化等の処理をAK4186内で実現していま
す。さらに連続自動測定するシーケンシャル測定モードを新たに搭載し、座標検出にかかる時間を短縮
しマイクロプロセッサの負荷を大幅に低減します。また、低電圧マイクロプロセッサとの接続を容易に
するために1.6Vminで動作が可能です。携帯機器 DSC, DVC, Smart Phone, PMPなどのアプリケーショ
ンに最適です。
!
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!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
特 長
4/5線式抵抗膜方式インタフェース
I2Cシリアルインタフェース
12bit逐次比較型ADC内蔵 (S/H回路内蔵)
サンプリング周波数: 22.2kHz
筆圧測定 (4線式選択時)
連続読み出し機能
内部Osc搭載 (シーケンシャル測定対応)
中間値平均処理フィルタ搭載
電源電圧: VDD = 1.6V ~ 3.6V
PENIRQN バッファ出力
低消費電流: 60µA at 1.8V
オートパワーダウン
Package: 12pin CSP (1.7mm x 1.3mm, pitch 0.4mm)
16pin QFN (3mm x 3mm, pitch 0.5mm)
VDD
TEST
XP/BR
YP/TR
XN/TL
4/5wire
Touch
Screen
Drivers
Interface
2
VREF+
MUX
YN/BL
AIN+
AIN-
SAR
ADC
IC
Serial I/F
&
Control
CAD0
SCL
Logic
SDA
VREF-
IN/
WIPER
PENIRQN
Internal
Osc
VSS
Figure 1. ブロック図
I2C-busはNXP B.V.の商標です。
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[AK4186]
■ オーダリングガイド
AK4186ECB
AK4186EN
AKD4186
AKD4186EN
−40 ∼ +85°C
12pin CSP (1.66mm x 1.26 mm, 0.4mm pitch)
−40 ∼ +85°C
16pin QFN (3mm x 3mm, 0.5mm pitch)
AK4186ECB 用評価ボード
AK4186EN 用評価ボード
黒樹脂加工
■ ピン配置
AK4186ECB
3
AK4186ECB
2
Top View
1
A
B
C
D
3
XP/BR
YP/TR
XN/TL
YN/BL
2
VDD
CAD0
TEST
VSS
1
IN/WIPER
PENIRQN
SDA
SCL
A
B
C
D
TOP View
YN/BL
XN/TL
YP/TR
XP/BR
11
10
9
6
IN/WIPER
5
NC
4
16
Top View
CAD0
NC
VDD
3
15
7
PENIRQ
TEST
AK4186EN
2
14
NC
SDA
VSS
8
1
13
SCL
NC
12
AK4186EN
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[AK4186]
ピン/機能
Pin No.
ECB
EN
D1
1
C1
2
B1
3
Pin Name
Function
I/O
I2C Serial Clock Input
I2C Serial Data Input/ Output
Pen Interrupt Output (CMOS output)
ペン割込み有効状態では、タッチパネルが押されている期間 “L” で、
それ以外は “H” です。ペン割込み無効状態では、タッチパネルの接触
/非接触に関係なく常に “L” です。
B2
4
CAD0
I
I2C Slave Address bit 0
5
NC
No Connection.
No internal bonding. This pin must be connected to VSS.
A1
6
IN
I
Auxiliary Analog Input (4-wire, PANEL bit = “0”)
WIPER
I
Top Touch Panel Input (5-wire, PANEL bit = “1”)
A2
7
VDD
Power Supply and External Reference Input: 1.6V ~ 3.6V
8
NC
No Connection.
No internal bonding. This pin must be connected to VSS.
A3
9
XP
I/O Touch Panel X+ Input (4-wire, PANEL bit = “0”)
BR
I/O Touch Panel Bottom Right Input (5-wire, PANEL bit = “1”)
B3
10
YP
I/O Touch Panel Y+ Input (4-wire, PANEL bit = “0”)
TR
I/O Touch Panel Top Right Input (5-wire, PANEL bit = “1”)
C3
11
XN
I/O Touch Panel X- Input (4-wire, PANEL bit = “0”)
TL
I/O Touch Panel Top Left Input (5-wire, PANEL bit = “1”)
D3
12
YN
I/O Touch Panel Y- Input (4-wire, PANEL bit = “0”)
BL
I/O Touch Panel Bottom Left Input (5-wire, PANEL bit = “1”)
13
NC
No Connection.
No internal bonding. This pin must be connected to VSS.
D2
14
VSS
Ground
C2
15
TEST
I
TEST pin
This pin must be connected to VSS.
16
NC
No Connection.
No internal bonding. This pin must be connected to VSS.
Note 1. ディジタル入力ピン(CAD0, SCL, SDA)はオープンにしないで下さい。
SCL
SDA
PENIRQN
I
I/O
O
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[AK4186]
■ 使用しないピンの処理について
使用しない入出力ピンは下記の設定を行い、適切に処理してください。
区分
ピン名
設定
Analog
IN/WIPER
オープン
絶対最大定格
(VSS = 0V (Note 2))
Parameter
Symbol
min
max
Units
Power Supply
VDD
-0.3
4.6
V
Input Current Any Pins except for supply
IIN
mA
±10
Touch Panel Drive Current
IOUTDRV
50
mA
Input Voltage (Note 3)
VIN
-0.3
VDD+0.3 or 4.6
V
Ambient Temperature (power applied)
Ta
-40
85
°C
Storage Temperature
Tstg
-65
150
°C
Note 2. 電圧はグランドピンに対する値です。
Note 3. XP/BR, XN/TL, YP/TR, YN/TL, IN/WIPER, CAD0, SCL and SDA pins. Max は、 (VDD+0.3)V または 4.6V
のどちらか低いほうです。
注意: この値を超えた条件で使用した場合、デバイスを破壊することがあります。
また、通常の動作は保証されません。
動作条件
(VSS = 0V (Note 2))
Parameter
Power Supply
Note 2. 電圧はグランドピンに対する値です。
Symbol
VDD
min
1.6
typ
1.8
max
3.6
Units
V
注意: 本データシートに記載されている条件以外のご使用に関しては、当社では責任負いかねますので
十分ご注意下さい。
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[AK4186]
アナログ特性
(Ta = -40°C to 85°C, VDD = 1.8V, I C bus SCL=400kHz)
Parameter
min
typ
max
Units
A/D Converter
Resolution
12
Bits
No Missing Codes
11
12
Bits
Integral Nonlinearity (INL) Error
±2
LSB
Differential Nonlinearity (DNL) Error
-2
±1
+3
LSB
Offset Error
AK4186ECB
±6
LSB
AK4186EN
-4
+8
LSB
Gain Error
AK4186ECB
±4
LSB
AK4186EN
-4.5
+3.5
LSB
Throughput Rate
22.2
kHz
Touch Panel Drivers Switch On-Resistance
XP, YP
6
Ω
XN, YN
6
Ω
PENIRQN Pull Up Resistance
50
kΩ
Auxiliary IN Input
Input Voltage Range
0
VDD
V
Power Supply Current
Normal Mode (Single mode, PD0 bit = “0”)
VDD=1.8V
60
μA
(Note 4) VDD=3.6V
220
μA
Normal Mode (Sequence mode, 10k equal rate) (Note 5)
25
μA
Full Power Down (PD0 bit = “0”, SDA = SCL = “H”)
0
3
μA
Note 4. 連続ADC実行(fs = 22.2kHz)。タッチパネルドライバによる消費電流を除く。
Note 5. COUNT bit = “1”, INTERVAL2-0 bits = “000”。コマンド発行周期 1kHz。タッチパネルドライバによる
消費電流を除く。
2
DC 特性 (Logic I/O)
(Ta=-40°C to 85°C, VDD=1.6V to 3.6V)
Parameter
“H” level input voltage
“L” level input voltage
Input Leakage Current
“H” level output voltage (PENIRQN pin @ Iout = -250μA)
“L” level output voltage (PENIRQN pin @ Iout = 250μA)
(SDA pin @ Iout = 3mA)
Tri-state Leakage Current (Note 6)
All pins expect for XP, YP, XN, YN pins
XP, YP, XN, YN pins
Symbol
VIH
VIL
IILK
VOH
min
0.8xVDD
-10
VDD-0.3
typ
-
max
0.2xVDD
10
-
Units
V
V
μA
V
VOL
-
-
0.3
V
-10
-10
-
10
10
μA
μA
IOLK
Note 6. TEST pinを除く。TEST pinは内部でプルダウンされています。(typ 100kΩ)
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[AK4186]
スイッチング特性
(Ta=-40°C to 85°C, VDD = 1.6V to 3.6V)
Parameter
Symbol
min
Internal OSCILLATOR
Clock frequency
fosc
2.5
Touch Panel (A/DConverter)
SCL clock frequency
fSCL
Bus Free Time Between Transmissions
tBUF
1.3
Start Condition Hold Time (prior to first Clock pulse)
tHD:STA
0.6
Clock Low Time
tLOW
1.3
Clock High Time
tHIGH
0.6
Setup Time for Repeated Start Condition
tSU:STA
0.6
SDA Hold Time from SCL Falling (Note 7)
tHD:DAT
0
SDA Setup Time from SCL Rising
tSU:DAT
0.1
Rise Time of Both SDA and SCL Lines
tR
Fall Time of Both SDA and SCL Lines
tF
Setup Time for Stop Condition
tSU:STO
0.6
Pulse Width of Spike Noise Suppressed By Input Filter
tSP
0
Capacitive load on bus
Cb
Note 7: Data must be held for sufficient time to bridge the 300ns transition time of SCL.
typ
max
Units
3.6
5.1
MHz
-
400
0.3
0.3
50
400
kHz
μs
μs
μs
μs
μs
μs
μs
μs
μs
μs
ns
pF
VIH
SDA
VIL
tBUF
tLOW
tR
tHIGH
tF
tSP
VIH
SCL
VIL
tHD:STA
Stop
tHD:DAT
tSU:DAT
Start
tSU:STA
tSU:STO
Start
Stop
Figure 2. Timing Diagram
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[AK4186]
動作説明
■ 機能概要
AK4186 は、次の機能ブロックで構成されています。
● 1.6V 対応 12bit 逐次比較型 A/D コンバータ
● 4 線/5 線切り替え対応抵抗膜方式タッチスクリーンインターフェース
● 単一 A/D 動作、連続動作
● 逐次比較 A/D 用内部クロック
● I2CTM I/F
■ タッチスクリーン A/D コンバータ
タッチパネルの軸に生じた電位差や筆圧、外部入力の電圧測定用として、12 bit 逐次比較型A/Dコンバータを
内蔵しています。このA/Dコンバータは、電荷再分配方式を採用しており、内部のキャパシタアレイは、サ
ンプル・ホールド回路としても機能します。12 ビットA/Dコンバータの出力フォーマットはTable 1の様にス
トレートバイナリです。
入力電圧
(ΔVREF-1.5LSB) ~ ΔVREF
(ΔVREF-2.5LSB) ~ (ΔVREF-1.5LSB)
--------0.5LSB ~ 1.5LSB
0 ~ 0.5LSB
出力コード
FFFH
FFEH
--------001H
000H
ΔVREF: (VREF+) – (VREF-)
Table 1. 出力コード
A/D変換クロックは、内部発振器のクロックfOSCで行います。A/D変換のフルスケールΔVREFは、入力モード
により異なります。位置検出、筆圧ではディファレンシャル方式、IN測定では、シングルエンド方式です。
タッチスクリーンコントローラは、8 ビットシリアルコマンドデータにより制御します。A/D変換結果は 12bit
出力です。
■ チャネル選択
アナログ入力チャネルは、シングル測定時はチャネル測定コマンドで切り替えを行い、シーケンシャル測定
時は自動で切り替えを行います。アナログ入力として、位置検出(X 軸, Y 軸)及び筆圧(Z 軸)が選択され、ディ
ファレンシャル方式の場合、A/D コンバータのフルスケール(ΔVREF)は、測定対象軸に印加される水平、垂
直方向の電位差になります。測定対象軸のネガティブ側ともう一方の軸のポジティブ端子との電位差が、A/D
コンバータのアナログ入力(ΔAIN)になります。シングルエンド方式に設定された場合は、A/D コンバータの
フルスケール(ΔVREF)は、電源電圧と VSS との電位差がフルスケールになります。A/D コンバータのアナロ
グ入力(ΔAIN)は、選択されたチャネル(IN)と VSS との電位差になります。
アナログ入力電圧測定の場合、センサー部からの出力インピーダンスが高い場合は、アナログ入力が安定す
るのを待ってサンプリングを行ってください。その後 A/D 変換を開始してください。
Channel Selection
AIN Measure
X-axis Measure
Y-axis Measure
Z1 Measure (Pressure)
Z2 Measure (Pressure)
Status of Driver Switch
X-Driver
Y-Driver
OFF
OFF
ON
OFF
OFF
ON
XN-ON
YP-ON
XN-ON
YP-ON
ADC input (ΔAIN)
AIN+
AININ
GND
YP
XN
XP
YN
XP
XN
YN
XN
Reference Voltage (ΔVREF)
VREF+
VREFVREF
GND
XP
XN
YP
YN
YP
XN
YP
XN
Ref. Mode
SER
DFR
DFR
DFR
DFR
Table 2. 4線式タッチスクリーン測定モード
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[AK4186]
Status of Driver Switch
TL-Driver
BR-Driver
ON
OFF
OFF
ON
Channel Selection
X-axis Measure
Y-axis Measure
ADC input (ΔAIN)
AIN+
AINWIPER
TL
WIPER
BR
Reference Voltage (ΔVREF)
VREF+
VREFBR
TL
TL
BR
Ref. Mode
DFR
DFR
Table 3. 5線式タッチスクリーン測定モード
■ タッチスクリーンの位置検出
1. 4線式タッチスクリーンの位置検出
タッチスクリーンの位置検出は、スクリーンの一方の軸(例えば、XP, XN 間)に電圧を印可し、他方の軸(例え
ば、YP)で検出される電位を測定することで得られます。位置検出は、X 軸・Y 軸の座標を計算する必要があ
るため、最低 2 回の A/D 変換が必要です。
VCC
VCC
X-Plate
XP-Driver SW ON
XP
VREF+
AIN+
VREF
XP
Y-Plate
YP
ADC
X-Plate
YP-Driver SW ON
VREF+
AIN+
VREF-
AIN-
ADC
AINXN
Y-Plate
YP
XN
XN-Driver SW ON
YN
a)
YN-Driver SW ON
X-Position Measurement Differential Mode
b)
YN
Touch Screen
Y-Position Measurement Differential Mode
タッチパネルが押されると破線部分で X-plate、Y-plate が接続されます。
X+
X-Plate (Top side)
X-
Y-Plate (Bottom side)
Y-
Y+
c)
4-wire Touch Screen Construction
Figure 3. 4線式位置測定回路
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[AK4186]
2. 5線式タッチスクリーンの位置検出
5 線式タッチパネルは、透明抵抗膜(導電膜)からなるフィルムを透明電極として向かい合い、貼り合わされて
います。上部電極フィルムは電圧を検知するプローブとしての機能を持つだけで、位置検出は 4 コーナーに
電極をもつ下部フィルムのみで行います。上部電極フィルムにペン、スタイラス等で圧力をかけることで下
部電極フィルムに接触させ、座標を検知します。上部電極フィルが磨耗などでキズが付いても位置検出に影
響せず、4 線式方式に比べ高い耐久性を得ることができます。現在押している位置の Y 軸位置をするために
は、デバイス内部で A/D の入力に接続されている WIPER pin と上部フィルム電極を接続します。下部電極上
のコーナー部に設けられた 4 箇所の電極の内 2 箇所を VDD、もう 2 箇所の電極を VSS として電圧を供給しま
す。(Y 軸測定の場合 TR, TL ドライバ SW を ON で VDD、また BR, BL ドライバを ON し、VSS と接続します。)
そして ADC の入力にかかる電圧を A/D 変換し、Y 軸の位置を決定します。
TL
TR
BL
VSS
VDD
VSS
VDD
VDD
VSS
Switch
VDD
VSS
VDD/VSS
ON/OFF
ON/OFF
Table 4. Driver SW configuration
電極
X 軸測定
Y 軸測定
SW の種類
BR
VDD
VSS
Switch
VDD/VSS
VDD
VDD
VDD
TR SW ON
VDD
BR SW ON
VREF+
BR
TR
VREF+
ADC
AIN+
WIPER
ADC
TL
AIN-
VREF
AIN-
VREF-
TL SW ON
BL
BR
BL SW ON
BL SW ON
TL
TR
WIPER
AIN+
TL SW ON
TR SW ON
BL
BR SW ON
a) X-Position Measurement Differential Mode
b) Y-Position Measurement Differential Mode
タッチパネルが押されると破線部分で Top layer, Bottom layer が接続されます。
検出回路側 (Top layer)
ADC
WIPER
TL
BL
TR
BR
駆動側(Bottom Layer)
5-wire Touch Screen Construction
Figure 4. 5 線式位置測定回路
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[AK4186]
■ タッチスクリーンの筆圧検出 (4 線式のみ有効)
タッチスクリーンの筆圧検出は、YP に VREF+、XN に VREF-の電圧を印加した状態で、XP、YN の電圧を測
定し、2 枚のシートの接触抵抗を算出することで得られます。
これには 2 つの方法があります。一つ目の方法は、X 軸のシート抵抗(Rx-plate)のみが既知の場合です。この
場合、下式のように、接触抵抗が既知のシートの座標と、Z1 位置、Z2 位置を求めることで、接触抵抗を算出
できます。
R TOUCH = R X -plate ⋅
X Position
4096
⎛ Z2 ⎞
⎜⎜
− 1⎟⎟
⎝ Z1 ⎠
二つ目の方法は、X 軸、Y 軸の両方のシート抵抗(Rxplate, Ryplate)が、既知の場合です。この場合、下式のよ
うに、接触した X 位置、Y 位置、Z1 位置から接触抵抗を計算できます。
R X -plate ⋅ X Position ⎛ 4096 ⎞
⎛ Y
⎞
⎜⎜
− 1⎟⎟ − R Y-plate ⋅ ⎜1 - Position ⎟
4096
⎝ 4096 ⎠
⎝ Z1
⎠
R TOUCH =
VDD
VDD
ON
ON
YP
XP
VREF+
AIN+
VREF-
AIN-
ADC
YP
touch
XP
VREF+
AIN+
VREF-
AIN-
touch
ADC
XN
XN
ON
ON
YN
a)
YN
b)
Z1-Position Measurement Differential Mode
Z2-Position Measurement Differential Mode
Figure 5. 筆圧測定回路
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[AK4186]
■ ディジタル I/F
AK4186 はマイクロプロセッサとI2Cバスで通信し、標準モード(100KHz)、高速モード(400KHz)に対応します。
ハイスピードモード(3.4MHz)には対応しません。AK4186 は、I2Cバス上でスレーブとして動作します。また、
低電圧で動作するマイクロプロセッサとのインタフェースを容易にするため、単一電源で 1.6Vから動作する
ことが可能です。
VDD=1.6V ~ 3.6V
Rp
CAD0
AK4186
“L” or “H”
SCL
SDA
4/5-wire touch panel
PENIRQN
Rp
MicroProcessor
I2C bus
Controller
Figure 6. ディジタル I/F
1. WRITE 命令
I2Cバスにおけるデータ書き込みシーケンスはFigure 7に示されます。バス上のICへのアクセスには、最初に開
始条件(Start Condition)を入力します。SCLラインが “H”の時にSDAラインを “H”から “L”にすると、開始条件
が作られます (Figure 11)。開始条件の後、スレーブアドレスが送信されます。このアドレスは7ビットから構
成され、8ビット目にはデータ方向ビット(R/W)が続きます。上位6ビットは “100100” 固定、次の1ビットはア
クセスするICを選ぶためのアドレスビットで、CAD0 pinにより設定されます(Figure 8)。アドレスが一致した
場合、AK4186は確認応答(Acknowledge)を生成し、命令が実行されます。マスタは確認応答用のクロックパル
スを生成し、SDAラインを解放しなければなりません(Figure 12)。R/W bitが “0”の場合はデータ書き込み、R/W
bitが “1”の場合はデータ読み出しを行います。
第 2 バイトはサブアドレス(レジスタアドレス)です。サブアドレスは 8bit、MSB firstで構成され、上位 2bitは
“0”固定です(Figure 9)。第 3 バイト以降はコントロールデータです。コントロールデータは 8bit、MSB firstで
構成されます(Figure 10)。AK4186 は、各バイトの受信を完了するたびに確認応答を生成します。データ転送
は、必ずマスタが生成する停止条件(Stop Condition)によって終了します。SCLラインが “H”の時にSDAライン
を “L”から “H”にすると、停止条件が作られます(Figure 11)。
AK4186 は複数のバイトのデータを一度に書き込むことができます。データを 1 バイト送った後、停止条件を
送らず更にデータを送ると、サブアドレスが自動的にインクリメントされ、次のデータは次のサブアドレス
に格納されます。アドレス “1FH”を越えるデータを送ると、内部レジスタに対応するアドレスカウンタはロ
ールオーバし、アドレス “00H”から順に格納されます。
クロックが “H”の間は、SDAラインの状態は一定でなければなりません。データラインが “H”と “L”の間で状
態を変更できるのは、SCLラインのクロック信号が “L”の時に限られます(Figure 13)。SCLラインが “H”の時
にSDAラインを変更するのは、開始条件、停止条件を入力するときのみです。
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[AK4186]
S
T
A
R
T
P
AK4186
ACK
Data (n+x)
AK4186
ACK
Data (n+1)
AK4186
ACK
AK4186
ACK
Data (n)
AK4186
ACK
Sub
Address(n)
Slave
Address
S
AK4186
ACK
SDA
S
T
O
P
R/W = “0”
Figure 7. データ転送シーケンス
1
0
0
1
0
0
CAD0
R/W
Figure 8. アドレスバイトの構成(CAD0 はピンにより設定)
0
0
A5
A4
A3
A2
A1
A0
D2
D1
D0
Figure 9. 第2バイトの構成
D7
D6
D5
D4
D3
Figure 10. 第3バイト以降の構成
SDA
SCL
S
P
start condition
stop condition
Figure 11. 開始条件と停止条件
DATA
OUTPUT BY
TRANSMITTER
not acknowledge
DATA
OUTPUT BY
RECEIVER
acknowledge
SCL FROM
MASTER
1
2
8
9
S
clock pulse for
acknowledgement
START
CONDITION
Figure 12. I2Cバスでの確認応答
MS1068-J-04
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- 12 -
[AK4186]
SDA
SCL
data line
stable;
data valid
change
of data
allowed
Figure 13. I2Cバスでのビット転送
2. READ 命令
R/W ビット が “1”の場合、AK4186 は READ 動作を行います。
(1) レジスタリード命令
指定されたアドレスのデータが出力された後、マスタが停止条件を送らず確認応答を生成すると、サブアド
レスが自動的にインクリメントされ、次のアドレスのデータを読み出すことができます。アドレス “1FH”の
データを読み出した後、さらに次のアドレスを読み出す場合にはアドレス “00H”のデータが読み出されます。
レジスタリードでは、任意のアドレスのデータを読み出すことが出来ます。リード命令のスレーブアドレス
(R/W bit = “1”)を入力する前に、ダミーのライト命令を入力する必要があります。最初に開始条件を入力し、
次にライト命令のスレーブアドレス(R/W bit = “0”)、読み出すアドレスを順次入力します。AK4186 がこのア
ドレス入力に対して確認応答を生成した後、再送条件、リード命令のスレーブアドレス(R/W bit = “1”)を入力
します。AK4186 はこのスレーブアドレスの入力に対して確認応答を生成し、指定されたアドレスのデータを
出力し、内部アドレスカウンタを 1 つインクリメントします。データが出力された後、マスタが確認応答を
生成せず停止条件を送ると、リード動作は終了します。シーケンシャルデータは、ADC データの存在を確認
した後に読み出すことが可能です。
Data (n+1)
Data (n)
Data (n+x)
P
MASTR
NACK
Slave
Address
MASTR
ACK
S
MASTR
ACK
Sub
Address(n)
S
T
O
P
R/W= “1”
MASTR
ACK
Slave
Address
S
T
A
R
T
AK4186
ACK
S
AK4186
ACK
SDA
R/W= “0”
AK4186
ACK
S
T
A
R
T
Figure 14. Register Address Read
(2) A/D 測定命令
測定するチャネルのサブアドレス(レジスタアドレス)のライト命令後、リード命令を送信することで、AK4186
はシングル測定を実行します。マスタは、リード命令のスレーブサブアドレス(R/W bit = “1”)出力後、AK4186
からの確認応答を受け取ると、ADCデータを読み込みます。ADCデータはMSBファーストの 2 バイトフォー
マットで、上位 12bitのみが有効データで、下位 4bitは “0”で埋められます。(Figure 17, Figure 18) マスタはMSB
側 8bitデータを受け取り、確認応答を出力します。次にLSB側の 8bitデータを受け取り、確認応答を生成せず
停止条件を送ると、リード動作は終了します。(Figure 15) 続けてリード動作を繰り返す場合は、マスタがア
クノリッジを送ることで、リードサイクル毎に設定されたチャネルを新たにA/D変換を行い、更新されたデ
ータを読み込む事が出来ます。AK4186 は、マスタがデータを受け取り、確認応答を生成せず停止条件を送る
まで、連続してA/D変換、データ出力を実行し続けます。(Figure 16) 連続リードを行うことでサンプリングレ
ートを高くする事が可能です。
MS1068-J-04
2011/03
- 13 -
[AK4186]
ADC Data
(High Byte)
Slave
Address
ADC Data
(Low Byte)
P
MASTER
NACK
S
MASTER
ACK
Sub
Address(n)
Slave
Address
S
T
O
P
R/W= “1”
AK4186
ACK
S
AK4186
ACK
SDA
S
T
A
R
T
R/W= “0”
AK4186
ACK
S
T
A
R
T
Figure 15. Single ADC Data Read
MASTER
ACK
ADC Data
(Low Byte)
P
MASTER
NACK
ADC Data
(High Byte)
S
T
O
P
MASTER
ACK
ADC Data
(Low Byte)
MASTER
ACK
ADC Data
(High Byte)
ADC Data
(Low Byte)
MASTER
ACK
ADC Data
(High Byte)
Slave
Address
MASTER
ACK
S
MASTER
ACK
Sub
Address(n)
Slave
Address
R/W= “1”
AK4186
ACK
S
AK4186
ACK
SDA
S
T
A
R
T
R/W= “0”
AK4186
ACK
S
T
A
R
T
Figure 16. Continuous ADC Data Read
D11
D10
D9
D8
D7
D6
D5
D4
0
0
Figure 17. ADC Data (High Byte)の構成
D3
D2
D1
D0
0
0
Figure 18. ADC Data (Low Byte)の構成
MS1068-J-04
2011/03
- 14 -
[AK4186]
■ レジスタマップ
Addr
Register Name
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
0
SRST
PANEL
0
SLEEP1
SLEEP0
0
0
0
PD0
0
SEQM2
SEQM1
SEQM0
COUNT
00H
System Reset
01H
Setup Command
02H
03H
-0FH
10H
Sequence Command
0
0
0
0
0
0
0
0
Status
CHST3
CHST2
CHST1
CHST0
SEQST3
SEQST2
SEQST1
SEQST0
11H
Sequence Data 1H
D1T11
D1T10
D1T9
D1T8
D1T7
D1T6
D1T5
D1T4
12H
Sequence Data 1L
D1T3
D1T2
D1T1
D1T0
0
0
0
0
13H
Sequence Data 2H
D2T11
D2T10
D2T9
D2T8
D2T7
D2T6
D2T5
D2T4
Reserved
INTERVAL2 INTERVAL1 INTERVAL0
14H
Sequence Data 2L
D2T3
D2T2
D2T1
D2T0
0
0
0
0
15H
Sequence Data 3H
D3T11
D3T10
D3T9
D3T8
D3T7
D3T6
D3T5
D3T4
16H
Sequence Data 3L
D3T3
D3T2
D3T1
D3T0
0
0
0
0
17H
Sequence Data 4H
D4T11
D4T10
D4T9
D4T8
D4T7
D4T6
D4T5
D4T4
18H
19H
-1FH
20H
Sequence Data 4L
D4T3
D4T2
D4T1
D4T0
0
0
0
0
Reserved
0
0
0
0
0
0
0
0
Single XH
XS11
XS10
XS9
XS8
XS7
XS6
XS5
XS4
21H
Single XL
XS3
XS2
XS1
XS0
0
0
0
0
22H
Single YH
YS11
YS10
YS9
YS8
YS7
YS6
YS5
YS4
23H
Single YL
YS3
YS2
YS1
YS0
0
0
0
0
24H
Single Z1H
Z1S11
Z1S10
Z1S9
Z1S8
Z1S7
Z1S6
Z1S5
Z1S4
25H
Single Z1L
Z1S3
Z1S2
Z1S1
Z1S0
0
0
0
0
26H
Single Z2H
Z2S11
Z2S10
Z2S9
Z2S8
Z2S7
Z2S6
Z2S5
Z2S4
27H
Single Z2L
Z2S3
Z2S2
Z2S1
Z2S0
0
0
0
0
28H
Single INH
INS11
INS10
INS9
INS8
INS7
INS6
INS5
INS4
29H
Single INL
INS3
INS2
INS1
INS0
0
0
0
0
Table 5. AK4186 Register Map
MS1068-J-04
2011/03
- 15 -
[AK4186]
■ システムリセット
電源投入時には、Soft Resetコマンドを書き込み、AK4186 のリセットを行って下さい。(詳細は「■ 電源立上
げシーケンス」参照) システムリセットが行われると、AK4186 の内部レジスタは全て初期値(00H)、タッチス
クリーンコントローラはX軸、オートドライバOFFに設定され、内部状態が確定します。また、シーケンシャ
ル測定実行中にこのコマンドを発行することで、強制的に止めることができます。ただし、データは全てク
リアされます。
S
T
A
R
T
Sub
Address
R eset
C omm and
P
AK4186
ACK
Slave
Address
AK4186
ACK
S
AK4186
ACK
SDA
S
T
O
P
R/W = “0”
Figure 19. リセットシーケンス
1
0
0
1
0
0
CAD0
R/W
Figure 20. Slave Address の構成(CAD0 はピンにより設定)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
Figure 21. Sub Addressの構成
0
0
0
0
0
Figure 22. Reset Commandの構成
■ タッチパネル機能設定
1. Setup Command Configuration
Addr
01H
Register Name
Setup Command
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
PANEL
0
SLEEP1
SLEEP0
0
0
0
PD0
Table 6. Setup Command Register Format
MS1068-J-04
2011/03
- 16 -
[AK4186]
Bits
D7
Name
PANEL
D6
D5-D4
Reserved
SLEEP1-0
D3
D2
D1
D0
Reserved
Reserved
Reserved
PD0
Description
4/5 線切り替え
0: 4 線式 (default)
1: 5 線式
Must write “0”
Sleep Command (「■ スリープモード」参照)
00: Normal Mode (default)
01: Sleep Mode 1 (PENIRQN disabled and output “H”. Touch Panel is open.)
10: Sleep Mode 2 (PENIRQN disabled and open. Touch Panel is open.)
11: Reserved
Must write “0”
Must write “0”
Must write “0”
パワーダウンモード選択ビット (「■ パワーダウン制御」参照)
0: オートパワーダウンモード (default)
1: Driver ON モード
Table 7. Setup Command description
SLEEP1-0, PD0 bits はシーケンシャル測定実行中でも書き換え可能です。その際、PANEL bit は更新されませ
ん。
2. Sequence Command Configuration
Addr
02H
Register Name
Sequence Command
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
SEQM2
SEQM1
SEQM0
COUNT
INTERVAL2
INTERVAL1
INTERVAL0
Table 8. Sequence Command Register Format
レジスタアドレス 02H に、COUNT bit, SEQM2-0 bits, INTERVAL2-0 bits を書き込むことにより、シーケンシ
ャル測定を実行します。AK4186 は、COUNT bit の設定に従い複数回測定を実行し、Min/Max 削除し平均化処
理を行い、シーケンシャルデータレジスタに結果を保存します。シーケンシャル測定実行中、再度 Addr 02H
に書き込みを行った場合、各レジスタを更新せず実行中のシーケンシャル測定を継続します。シーケンシャ
ル測定データを読み出すには、シーケンシャル測定実行後、測定完了を示す Data Available (PENIRQN↑)を確
認してから、リード命令を実行して下さい。
Bits
D7
D6-D4
Name
Reserved
SEQM2-0
D3
COUNT
D2-D0
INTERVAL2-0
Description
Must write “0”
Sequence Mode
000: X → Y → Z1 → Z2 Scan (4 線式のみ有効) (default)
001: X → Y Scan
010: X Scan
011: Y Scan
100: Z1 → Z2 Scan (4 線式のみ有効)
101: Reserved
110: A-IN (4 線式のみ有効)
111: Reserved
ADC Conversion count (Sequence Mode のみ有効)
0: 6 times AD Conversion (default)
1: 10 times AD Conversion
Sampling interval times.
000: 0μs (default)
001: 5μs
010: 10μs
011: 20μs
100: 50μs
101: 100μs
110: 200μs
111: 500μs
Table 9. Sequence Command description
MS1068-J-04
2011/03
- 17 -
[AK4186]
■ データレジスタ
1. シーケンシャル測定データレジスタ
AK4186 は、レジスタアドレス 02H に、COUNT bit, SEQM2-0 bits, INTERVAL2-0 bits を書き込むことにより、
シーケンシャル測定を実行します。複数回の測定実行後、Min/Max 削除し平均化処理をした後に、データレ
ジスタにデータを格納します。データは、Addr 11H から順に保存していきます。マスタは、シーケンス終了
を示す PENIRQN↑、または、Status レジスタ SEQST3-0 bits を読み出し、ADC データの存在を確認できたら、
レジスタリードコマンドにより順次読み出しが可能です。データレジスタはリードクリアとなっていますの
で、一旦読み出すとデータは消去されます。また、シーケンシャル測定実行中はデータを読み出さないで下
さい。
Addr
10H
11H
12H
13H
14H
15H
16H
17H
18H
Register Name
Status
Sequence Data 1H
Sequence Data 1L
Sequence Data 2H
Sequence Data 2L
Sequence Data 3H
Sequence Data 3L
Sequence Data 4H
Sequence Data 4L
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
CHST3
D1T11
D1T3
D2T11
D2T3
D3T11
D3T3
D4T11
D4T3
CHST2
D1T10
D1T2
D2T10
D2T2
D3T10
D3T2
D4T10
D4T2
CHST1
D1T9
D1T1
D2T9
D2T1
D3T9
D3T1
D4T9
D4T1
CHST0
D1T8
D1T0
D2T8
D2T0
D3T8
D3T0
D4T8
D4T0
SEQST3
D1T7
0
D2T7
0
D3T7
0
D4T7
0
SEQST2
D1T6
0
D2T6
0
D3T6
0
D4T6
0
SEQST1
D1T5
0
D2T5
0
D3T5
0
D4T5
0
SEQST0
D1T4
0
D2T4
0
D3T4
0
D4T4
0
Table 10. Data Register for Sequence Mode (Read Only)
BIT
D7-D4
Name
CHST3-0
D3-D0
SEQST3-0
Description
シングルモード前回測定チャネル
0011 : AIN
0100 : X-axis
0101 : Y-axis
0110 : Z1
0111: Z2
others: Reserved
シーケンスモード Status Bits
0000: Not Busy
0001: Sequence Busy
0010: Data Available
others: Reserved
Table 11. Status Register description (Read Only)
MS1068-J-04
2011/03
- 18 -
[AK4186]
2. シングル測定データレジスタ
AK4186 は、測定するチャネルのサブアドレス(レジスタアドレス)のライト命令後、リード命令を送信するこ
とにより、シングル測定を実行し、MSB から順次データを出力します。
Addr
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
20H
21H
Single XH
Single XL
Register Name
XS11
XS3
XS10
XS2
XS9
XS1
XS8
XS0
XS7
0
XS6
0
XS5
0
XS4
0
22H
Single YH
YS11
YS10
YS9
YS8
YS7
YS6
YS5
YS4
23H
Single YL
YS3
YS2
YS1
YS0
0
0
0
0
24H
Single Z1H
Z1S11
Z1S10
Z1S9
Z1S8
Z1S7
Z1S6
Z1S5
Z1S4
25H
Single Z1L
Z1S3
Z1S2
Z1S1
Z1S0
0
0
0
0
26H
Single Z2H
Z2S11
Z2S10
Z2S9
Z2S8
Z2S7
Z2S6
Z2S5
Z2S4
27H
Single Z2L
Z2S3
Z2S2
Z2S1
Z2S0
0
0
0
0
28H
Single INH
INS11
INS10
INS9
INS8
INS7
INS6
INS5
INS4
29H
Single INL
INS3
INS2
INS1
INS0
0
0
0
0
Table 12. Data Register for Single Mode (Read Only)
■ パワーダウン制御
PD0 bit で、タッチスクリーンドライバスイッチのパワーダウン制御とペン割込み機能の設定を行います。最
小の消費電流を実現するためには、タッチスクリーンドライバを自動的にパワーダウンする PD0 bit = “0”に
設定することを推奨します。連続測定(X, Y, Z をそれぞれ連続で実行)をする場合は、一連の測定中は PD0 bit
= “1”に設定することで、測定終了後も Driver ON 状態となり、データのばらつきを減らすことが可能です。
レジスタアドレス 01H 書き込み時、27SCL↑にて PD0 bit の設定が反映されます。27SCL↑までは前回のドライ
バスイッチの状態を保持します。
PD0 bit の設定に係わらず、内蔵 A/D コンバータ、内蔵 OSC は、変換開始時に自動的にパワーアップし、変
換が終了すると自動的にパワーダウンします。
PD0
0
ペン割込み
Enable
1
Disable
機能
オートパワーダウンモード
パワーダウン状態では、タッチスクリーンドライバスイッチは OFF になりま
す。(4 線式: YN pin は VSS、5 線式: BL pin は VSS)。このモードでは、サンプ
リングトラッキング、A/D 変換中以外は、ペン割込み機能が有効です。
Driver ON モード
入力チャネルとしてタッチスクリーンが選択されている場合は、タッチスクリ
ーンドライバは常に ON 状態です。このため、A/D コンバータの入力ピンのセ
トリング時間を長く取る場合に有効です。このモードでは、ペン割込みは無効
となり、PENIRQN は常に “L”です。
Table 13. パワーダウン制御
MS1068-J-04
2011/03
- 19 -
[AK4186]
■ スリープモード
AK4186 は、予期しないペンタッチによる電流の消費を抑制するために、タッチスクリーンとの接続を Open
にし、ペン割込みを無効にすることが可能なスリープモードをサポートしています。
SLEEP1-0 bitsの設定によりスリープモードに入ります。SLEEP1-0 bitsに “01”または “10”を書き込んだ後、
27SCL↑のタイミングでスリープモードに入ります。スリープモードに入ると、A3-0 bits, PD0 bitの設定に係わ
らず、タッチスクリーンドライバスイッチおよびA/Dコンバータはパワーダウン状態となり、消費電流を最
小にすることが出来ます。PENIRQN pinの出力は以下の表(Table 14)の通りです。
スリープモードから通常状態に移行するためには、SLEEP1-0 bits に “00”を書き込んで下さい。通常モードへ
の移行タイミングは、27SCL↑です。また、システムリセット後の初期状態は、通常状態モードです。
SLEEP1-0
00
01
10
11
ペン割込み
タッチパネル
通常動作
通常動作
Disable (PENIRQN=H)
Open
Disable (PENIRQN=Hi-z)
Open
N/A
N/A
Table 14. スリープモード制御
スリープ中でも ADC 実行コマンド(シングル、シーケンシャル)を発行することで、A/D 変換を実行すること
ができます。A/D 変換終了後、再びスリープモードに戻ります。
MS1068-J-04
2011/03
- 20 -
[AK4186]
コントロールシーケンス
■ 電源立上げシーケンス
電源投入後、I2Cインタフェースの状態を確定させる為に、ダミーコマンドを発行して下さい。その後、内部
レジスタを初期化する為、リセットコマンドを発行して下さい。
1
0
0
1
0
0
CAD0
R/W
Figure 23. Slave Address の構成(CAD0 はピンにより設定)
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Figure 24. Dummy Addressの構成
1
1
1
1
1
1
Figure 25. Dummy Commandの構成
Dummy Comm and
S
S
T
O
P
R/W = “0”
Slave
Address
Reset
Command
Sub
Address
P
AK4186
ACK
P
S
T
A
R
T
AK4186
ACK
D umm y
C omm and
Dum my
Address
AK4186
ACK or NACK
Slave
Address
AK4186
ACK or NACK
S
AK4186
ACK or NACK
SDA
S
T
O
P
R/W = “0”
AK4186
ACK
S
T
A
R
T
Reset Command
Figure 26. 電源立ち上げシーケンス
MS1068-J-04
2011/03
- 21 -
[AK4186]
■ タッチスクリーンコントローラシーケンス(シングル測定)
(1) セットアップシーケンス
タッチスクリーンの動作選択は、セットアップコマンドで決定されます。Driver ON モード (PD0 bit = “1”)で
は、27SCL↑でドライバスイッチは ON となります。実際のサンプリングは、シングル測定実行時に行います
のでタッチスクリーンのインピーダンスが大きい場合でもセトリング時間を長く取る事が可能になります。
また、前回と同じ PD0 bit の設定で測定する場合には、セットアップシーケンスは不要です。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
20
19
18
21
22
23
24
25
26
27
SCL
Data Byte
Sub Address Byte
Slave Address Byte
R/ W
SDA
1
0
0
1
0
0
CAD0
0
0
Register Addr = 01H
0
AK4186
ACK
START
PANEL
0
SLEEP SLEEP
1
0
0
0
0
AK4186
ACK STOP
AK4186
ACK
Touch Screen
Driver SW
PD0=1
PD0=0
0
PD0
“Off”
Figure 27. セットアップコマンド書き込みと Driver SW タイミング
(2) シングル測定実行シーケンス
測定するチャネルのサブアドレス(レジスタアドレス)のライト命令後、リード命令を送信することで、AK4186
はシングル測定を実行します。A/D 変換は、内部クロックに同期して行います。サブアドレスバイト書き込
み後、25SCL↓ にて内部 OSC を自動的にパワーアップ後、26SCL↑ から ADC 入力の Sampling を行い Hold し、
A/D 変換を順次行います。ADC データのリードは、MSB 側 8bitADC データを受け取りマスタは確認応答 ACK
を出力します。更に LSB 側の 4bitADC データと 4bit の “0”を受け取り、続けてリードを繰り返す場合は、マ
スタは確認応答 ACK を出力後、READ シーケンスを繰り返します。リード動作を終了する場合は、確認応答
を出力せずに、停止条件を生成して終了します。
0
1
2
3
4
5
6
1
0
0
1
0
0
7
8
9
10
11
12
13 14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1
0
0
1
0
0
25 26
27
28
29
30
31
32 33
34
35
0 D11 D10 D9
D8
D7
D5 D4
36 37
38
39
0
D2
D1
40
41
42
43 44
0
0
0
45
46
SCL
R/ W
SDA
CAD
0
0
R/ W
0
Register Addr = 20H~28H
AK4186
ACK
START
Slave Address Byte
CAD 1
0
Sub Address Byte
D6
Slave Address Byte
D3
D0
Master
ACK
AK4186
ACK
AK4186
START
ACK
Data Byte (MSB)
0
1
Master
ACK
STOP
Data Byte (LSB)
OSCLK
Sampling
PD0=“1”
Sampling
AD conv.
AD conv.
“H”
Touch Screen
Driver SW
PD0=“0”
PENIRQN
PD0=“0”
ENABLE
“L”
ENABLE
Figure 28. シングル測定実行シーケンス
MS1068-J-04
2011/03
- 22 -
[AK4186]
■ タッチスクリーンコントローラシーケンス
(シーケンシャル測定)
マスタは、レジスタアドレス 02H に、COUNT bit, SEQM2-0 bits, INTERVAL2-0 bits を書き込むことにより、
シーケンシャル測定を実行します。その後、PENIRQN を “L”にセットし、内部 OSC を自動的にパワーアップ
します。続いて、SEQM2-0 bits で設定されたシーケンスに従い、COUNT bit の設定回数の測定を実行し、
Min/Max 削除し平均化処理を行い、シーケンシャルデータレジスタに結果を保存します。シーケンスが全て
終了すると、PENIRQN を “H”にセットし、シーケンスの終了をマスタに知らせます。PENIRQN↑から、20µs (typ)
で内部 OSC をパワーダウン後、PENIRQN を開放し、ペン割込み機能を有効にします。
シーケンシャル測定データを読み出すには、シーケンシャル測定実行後、測定完了を確認してから、リード
命令を実行して下さい。シーケンス終了を示す PENIRQN↑または Status レジスタ(SEQST3-0 bits)を読み出す
ことで、ADC データの存在を確認することが出来ます。
データの読み出しは、ダミーのライト命令(レジスタアドレス 11H)後、リード命令を実行することで順次読み
出しが可能です。AK4186 はこのアドレス入力に対して確認応答を生成し、指定されたアドレスの ADC デー
タを出力し、内部アドレスカウンタを 1 つインクリメントします。データ数以上に読み出しを行った場合、
インクリメントされた内部アドレスのデータを出力します。データが出力された後、マスタがアクノリッジ
を生成せず停止条件を送ると、リード動作は終了します。また、リードコマンドの発行によりデータはクリ
アされますので、1 回のリードコマンドで全てのデータを読み出してください。
Pen
Touch
Sequence Start
Set PENIRQN Low
Start Clock
Driver Set
Wait Timer
ADC
No
Count End?
Yes
Sequence
End?
No
Yes
Set PENIRQN High
Stop Clock & PenTouch Enable
Done
Figure 29. シーケンシャル測定制御フロー
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- 23 -
[AK4186]
PENIRQN
SCL
SDA
S
Slave Address
W
Sub Address (02H )
Data (10H)
P
W=0
OSCLK
Internal Sequence
(SEQM2-0 bits=“001”, X-Y Scan)
Tracking, Conversion
(X-axis nth)
Tracking, Conversion
(X-axis 1st)
PEN Touch
Wait
20 / fosc
20 / fosc
Tracking, Conversion
(Y-axis 1st)
Wait
Tracking, Conversion
(Y-axis nth)
20 / fosc
20 / fosc
PENIRQN
Enable
DAV
Figure 30. シーケンシャル測定制御タイミング (X-Y Scan: SEQM bits = “001”)
(シーケンシャル測定スタート→内部シーケンス動作→Data Available)
PENIRQN
SCL
SDA
S
Slave Address
W
Sub Address (11H)
S
Slave Address
W=0
DAV
AK4186
ACK
AK4186
ACK
R
ADC Data (11H)
R=1
AK4186
ACK
ADC Data (12H)
MASTER
ACK
ADC Data (13H )
ADC Data (14H)
MASTER
ACK
MASTER
ACK
P
MASTER
NACK
Figure 31. シーケンシャル測定制御シーケンス(X-Y Scan: SEQM bits = “001”)
(Data Available→ADCデータRead)
D11
(MSB)
D10
D9
D8
D7
D6
D5
D4
0
0
Figure 32. ADC Data (High Byte)
D3
D2
D1
D0
(LSB)
0
0
Figure 33. ADC Data (Low Byte)
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[AK4186]
■ ペン割込み
ペン割込みは、ペンがタッチスクリーンに接触したことを知らせる機能でプロセッサの割込みに使用します。
A/Dコンバータがパワーダウン状態時でPD0 bit = “0”の時に動作します(Figure 34)。割込みイネーブルの状態
では、4 線式ではYN pin、5 線式ではBL pinがVSSに接続されます。また、4 線式のXP pin、5 線式のWIPER pin
は、内部抵抗(Ri: typ. 50kΩ)でプルアップ状態になります。また、PENIRQN pinは、内部で 4 線式ではXP pin、
5 線式ではWIPER pinと接続されます。ペン等によりタッチスクリーンが押されると、タッチスクリーンの 2
枚のシートが接続するため、4 線式では(VDD)--- (Ri)--- (XP)---(YN)経由で、5 線式では(VDD)--- (Ri)--(WIPER)---(BL)経由で電流が流れます。タッチスクリーンの抵抗は、一般に数百Ωなので、PENIRQN pinは “L”
になります。この信号をプロセッサに入力し、ペン割込みを開始します。ペンを離すと電流が流れないため、
PENIRQN pinは “H” になります。
A/D 変換実行中、シーケンス測定実行中、または PD0 bit = “1”の時、ペン割込み無効となりペンタッチの状
態に関係なく PENIRQN pin は常に “L”となります。
シングル測定シーケンス中のペン割込みの動作は、26SCL↑以降シングル測定終了まで、ペン割込みは無効と
なります。(Figure 28)
コマンド発行中、および ADC データ出力中の不要な割込みに関しては、ホストプロセッサ側でペン割込みを
禁止することで対処可能です。
PENIRQN
VDD
VDD
RIRQ =
50kΩ
VDD
EN2
Driver OFF
XP/WIPER
EN1
YN/BL
Driver ON
Figure 34. ペン割込み回路 (WIPER にドライバはありません。)
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- 25 -
[AK4186]
システム設計
Figure 35、Figure 36、Figure 37、Figure 38はシステム接続例です。具体的な回路と測定例については評価ボー
ド(AKD4186)を参照ください。
AK4186ECB <4 線式タッチスクリーン入力>
4-wire
Analog Ground
Touch Screen
Digital Ground
0.001µ *
0.001µ *
0.001µ *
0.001µ *
XP
Analog Supply
1.6∼3.6V
YP
XN
YN
Top View
10µ
+
0.1µ
VDD
CAD0
TEST
VSS
IN
PENIRQN
SDA
SCL
Auxiliary
Analog Input
Rp
Rp
“L” or “H”
µP
Figure 35. システム接続図 (4-wire, AK4186ECB)
注:
- AK4186 の VSS と周辺コントローラのグランドは分けて配線して下さい。
- ディジタル入力ピン(SCL, SDA, CAD0 pins)はオープンにしないで下さい。
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- 26 -
[AK4186]
AK4186EN <4 線式タッチスクリーン入力>
4-wire
Touch Screen
Digital Ground
Analog Ground
0.001µ *
0.001µ *
0.001µ *
Rp
10
YP
NC
14
VSS
15
T EST
16
NC
9
11
XN
13
10µ
XP
12
YN
0.001µ *
NC
8
VDD
7
IN
6
NC
5
AK4186EN
Top View
SC L
SDA
PENIRQN
CAD0
1
2
3
4
0.1µ
+
Analog Supply
1.6∼3.6V
Auxiliary
Analog Input
Rp
“L” or “H”
µP
Figure 36. システム接続図 (4-wire, AK4186EN)
注:
- AK4186 の VSS と周辺コントローラのグランドは分けて配線して下さい。
- ディジタル入力ピン(SCL, SDA, CAD0 pins)はオープンにしないで下さい。
MS1068-J-04
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- 27 -
[AK4186]
AK4186ECB <5 線式タッチスクリーン入力>
5-wire
Analog Ground
Touch Screen
Digital Ground
0.001µ *
0.001µ *
0.001µ *
0.001µ *
BR
Analog Supply
1.6∼3.6V
TR
TL
BL
Top View
10µ
+
0.1µ
VDD
CAD0
TEST
VSS
WIPER
PENIRQN
SDA
SCL
0.001µ*
Rp
Rp
“L” or “H”
µP
Figure 37. システム接続図 (5-wire, AK4186ECB)
注:
- AK4186 の VSS と周辺コントローラのグランドは分けて配線して下さい。
- ディジタル入力ピン(SCL, SDA, CAD0 pins)はオープンにしないで下さい。
MS1068-J-04
2011/03
- 28 -
[AK4186]
AK4186EN <5 線式タッチスクリーン入力>
5-wire
Touch Screen
Digital Ground
Analog Ground
13
NC
14
VSS
BP
+
NC
8
Analog Supply
1.6∼3.6V
VDD
7
WIPER
6
5
10µ
AK4186EN
Top View
Rp
*
*
*
*
9
10
TR
11
TL
BL
12
0.001µ
0.001µ
0.001µ
0.001µ
SDA
PENIRQN
CAD0
3
4
NC
2
16
0.1µ
SC L
T EST
1
15
NC
0.001µ *
Rp
“L” or “H”
µP
Figure 38. システム接続図 (5-wire, AK4186EN)
注:
- AK4186 の VSS と周辺コントローラのグランドは分けて配線して下さい。
- ディジタル入力ピン(SCL, SDA, CAD0 pins)はオープンにしないで下さい。
1. グランドと電源のデカップリング
電源とグランドの取り方には十分注意して下さい。通常、VDD にはシステムのアナログ電源を供給します。
VSS はアナロググランドに接続して下さい。システムのグランドは、アナログとディジタルで分けて配線し
PC ボード上の電源に近いところで接続して下さい。小容量のデカップリングコンデンサはなるべく電源ピン
の近くに接続して下さい。
2. アナログ入力
タッチパネル信号ラインに RF 等の発振源が近接する場合は、ノイズが動作に影響します。RF 信号源を遠ざ
けるか、XP, XN, YP, YN の信号ピン近くにコンデンサ (*) を実装してノイズを除去して下さい。また、タッ
チパネルからの静電気等のノイズによる誤動作や破壊を防止する為、XP, XN, YP, YN の信号ピン近くに保護
素子を実装して下さい。
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- 29 -
[AK4186]
パッケージ (AK4186ECB)
12 ピン CSP (Unit: mm)
Top View
Bottom View
A
0.40
1.66 ± 0.05
(0.23)
0.40
3
XXXX
2
0.65 ± 0.05
0.19 ± 0.05
(0.23)
1.26 ± 0.05
B
S
1
D
C
B
A
φ 0.27 ± 0.05
φ 0.05
M S AB
0.08 S
■ 材質・メッキ仕様
パッケージ材質: Epoxy Resin、ハロゲン(臭素、塩素)フリー
半田ボール材質: Sn/Ag/Cu
MS1068-J-04
2011/03
- 30 -
[AK4186]
パッケージ (AK4186EN)
16pin QFN (Unit: mm)
Bottom View
Top View
1.80
9
12
3.00±0.07
8
13
1.50
0.30±0.07
1.80
A
Exposed
Pad
16
1
4
B
1.50
0.22±0.05
0.05 M S
C0.30
A
B
0.12~0.18
0.00~0.05
0.70
0.75 max
3.00±0.07
0.05max
S
0.17~0.27
Part A
0.50
[Part A Detail]
0.05 S
* パッケージ裏面のDIE PADの部分は、オープンまたはグランドに接続して下さい。
■ 材質・メッキ仕様
パッケージ材質: Epoxy Resin, ハロゲン(臭素、塩素)フリー
ダイパッド、リードフレーム材質: Cu Alloy
ダイパッド、リードフレーム処理: Palladium Plate
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2011/03
- 31 -
[AK4186]
マーキング (AK4186ECB)
XXXX
A1
Date Code: XXXX(4 digits)
Pin #A1 indication
マーキング (AK4186EN)
4186
XXXXX
Date Code: XXXXX (5 digits)
Pin #1 indication
MS1068-J-04
2011/03
- 32 -
[AK4186]
改訂履歴
Date (YY/MM/DD) Revision
09/03/30
00
09/10/22
01
Reason
初版
誤記訂正
Page
Contents
18
■ データレジスタ
“レジスタアドレス 03H に”
→ “レジスタアドレス 02H に”
セットアップシーケンス
Figure 27 修正
AK4186EN 追加
アナログ特性
Gain Error (AK4186EN): -6 → -4.5 (min)
+2 → +3.5 (max)
ピン/機能
Pin No. D3, 12: BL
“Touch Panel Bottom Right Input”
→“Touch Panel Bottom Left Input”
22
10/07/02
10/12/15
02
03
製品追加
仕様変更
5
11/03/30
04
誤記訂正
3
重要な注意事項
"
"
"
"
"
"
本書に記載された製品、および、製品の仕様につきましては、製品改善のために予告なく変更すること
があります。従いまして、ご使用を検討の際には、本書に掲載した情報が最新のものであることを弊社
営業担当、あるいは弊社特約店営業担当にご確認ください。
本書に記載された周辺回路、応用回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報は、半導体製品の動
作例、応用例を説明するものです。お客様の機器設計において本書に記載された周辺回路、応用回路、
ソフトウェアおよびこれらに関連する情報を使用される場合は、お客様の責任において行ってください。
本書に記載された周辺回路、応用回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報の使用に起因してお
客様または第三者に生じた損害に対し、弊社はその責任を負うものではありません。また、当該使用に
起因する、工業所有権その他の第三者の所有する権利に対する侵害につきましても同様です。
本書記載製品が、外国為替および、外国貿易管理法に定める戦略物資(役務を含む)に該当する場合、
輸出する際に同法に基づく輸出許可が必要です。
医療機器、安全装置、航空宇宙用機器、原子力制御用機器など、その装置・機器の故障や動作不良が、
直接または間接を問わず、生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるような極め
て高い信頼性を要求される用途に弊社製品を使用される場合は、必ず事前に弊社代表取締役の書面によ
る同意をお取りください。
この同意書を得ずにこうした用途に弊社製品を使用された場合、弊社は、その使用から生ずる損害等の
責任を一切負うものではありませんのでご了承ください。
お客様の転売等によりこの注意事項の存在を知らずに上記用途に弊社製品が使用され、その使用から損
害等が生じた場合は全てお客様にてご負担または補償して頂きますのでご了承下さい。
MS1068-J-04
2011/03
- 33 -
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