靈活PSoC架構(gòu)！單點、多點觸控識別不是事

　　從計算機鍵盤、手機鍵盤、MP3播放器、家用電器甚至電視遙控器等上面的簡單按鈕或按鍵，到音量調(diào)節(jié)滑條、滾輪和追蹤板等更高階的單擊和滾動特性，輸出位置（即是用戶的輸入或操控動作的結(jié)果與用戶的輸入位置截然不同。而致力于讓輸入和輸出，即視覺和觸覺完全達到一致，正是觸控屏幕的基本優(yōu)勢所在。如何將使用者復(fù)雜的控制動作轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^、便捷且可生產(chǎn)的體驗，是用戶接口設(shè)計面臨的終極挑戰(zhàn)。用戶接口設(shè)計一方面要考慮到用戶視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸 覺等五種感官的需求，另一方面還要考慮到用戶需求對組件或系統(tǒng)的影響。目前市場上推出的大部份產(chǎn)品雖然有效，但主要都是將用戶的視覺和觸覺分開來處理。

　　乍聽之下，讓視覺和觸覺一致相當簡單，但實際上卻是一場意義深遠的技術(shù)突破，因為，它將徹底改變用戶與電子產(chǎn)品互動的方式，因此，有人將此稱為用戶接口革命。觸控屏幕的透明特性允許用戶直接‘觸控’顯示屏幕上的不同內(nèi)容，人們驚嘆于這樣的用戶接口設(shè)計。因為用戶再也不用尋找電子設(shè)備的按鈕，如計算機鼠標或鍵盤甚至手機上的撥號按鍵，而是直接與固化在設(shè)備‘大腦’（即其操作系統(tǒng)）中的應(yīng)用進行互動。這是一場革命性的變化，這種操控方式可讓用戶直接操作強大的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，一切都掌握在使用者的指尖。當然，我們能在計算機屏幕上使用鼠標和追蹤板存取應(yīng)用程序，不過這種操控不是直接觸控顯示屏幕，不能讓用戶與屏幕及內(nèi)嵌的應(yīng)用融為一體。實際上，我們能通過我們所能想象出來的各種動作或手勢來使用觸控屏幕，讓顯示屏幕變得鮮活生動，只要視線所及，都能簡單地通過觸控進行互動。目前觸控屏幕主要分為三大類：單點觸控；多點觸控識別手指方向；多點觸控識別手指位置。

　　單點觸控屏幕

　　觸控屏幕的功能發(fā)展由簡到繁，最初的產(chǎn)品只支持最簡單的操控，即單一手指觸控屏幕上的一點來實現(xiàn)操控。如超商的POS終端機，或機場check-in終端。過去，我們只能通過屏幕外圍的機械按鈕進行操控，而單點觸控屏幕在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了用戶接口的一大進步。機械和新型電容式觸控感應(yīng)按鈕充斥在家庭、辦公室及所有應(yīng)用場合，如手機、家用電話、遙控器、電視、計算機及其各種外圍設(shè)備、游戲機、電冰箱、微波爐、烤箱、無線電和空調(diào)等汽車電子控制設(shè)備等。而現(xiàn)在，所示的單點觸控屏幕在顯示屏幕上直接整合了用戶控制接口，因此再也不需要傳統(tǒng)的機械按鈕了。

　　圖1：單點觸控屏幕功能。

　　這種屏幕為用戶接口帶來兩大優(yōu)勢，一是設(shè)備設(shè)計空間得到優(yōu)化，特別有利于小型設(shè)備，因其能在同一區(qū)域內(nèi)同時‘安裝’屏幕和按鈕；二是由于按鈕能整合在操作系統(tǒng)中的任何一種應(yīng)用程序中，所以設(shè)備使用的‘按鈕’可以達到無限多個。上述功能主要設(shè)立在電阻式觸控屏幕技術(shù)基礎(chǔ)之上，在消費電子產(chǎn)品、機場自動販賣機、POS終端和車載GPS系統(tǒng)等各種應(yīng)用中，都獲得了廣泛應(yīng)用。

　　多點觸控屏幕──識別手指方向

　　盡管單點觸控屏幕和電阻式觸控屏幕都是革命性技術(shù)，但仍有兩大缺點，一是電阻式技術(shù)依賴于觸控屏幕的實體運動［LU5］，盡管影響［LU6］不大，但經(jīng)過正常的磨損老化后，性能就會下降；二是這種技術(shù)只支持單點觸控，即一次只能用一個手指在屏幕的某個區(qū)域做單一動作。為何使用者與設(shè)備的互動只能局限于一根手指呢？蘋果公司為用戶接口革命做出了不可估量的貢獻，其推出的iPhone采用了感應(yīng)電容式觸控屏幕。即使在智能電話等小型化設(shè)備中，要想充分發(fā)揮應(yīng)用和操作系統(tǒng)的功能，也需要多個手指才能實現(xiàn)最佳的可用性。在iPhone問世后，使用者現(xiàn)在已經(jīng)很難設(shè)想過去是如何在不支持兩個手指的手勢動作情況下，完成如圖2所示的照片縮放，以及相冊、網(wǎng)頁視圖方位改變等相關(guān)作業(yè)。

　　其他技術(shù)革新者也在多種設(shè)備系統(tǒng)上繼續(xù)沿用這種多點觸控技術(shù)，其中包括Google G-1和Blackberry Storm智能電話、MacBook Pro和惠普touchsmart桌面計算機和筆記本電腦、可攜式媒體播放器以及其他多種應(yīng)用等?，F(xiàn)在，使用者又有了新的期待，希望進一步改善用戶與其電子產(chǎn)品的互動方式，各種電子產(chǎn)品也紛紛實現(xiàn)用戶的這種新要求。

　　多點觸控屏幕──識別手指位置

　　與單點觸控屏幕一樣，識別手指方向的多點觸控屏幕也存在著局限，即該技術(shù)能在屏幕上同時識別的作業(yè)點數(shù)量有限。為何一次只能識別兩個作業(yè)點呢？使用者的兩只手有十個手指，當使用者之間彼此互動時，屏幕上會出現(xiàn)更多的手指。這就是識別手指位置的多點觸控概念的由來，它可以實現(xiàn)兩個手指以上的操控。

　　Cypress將此技術(shù)稱為‘多點觸控全區(qū)輸入’，它進一步提升了觸控屏幕可靠的可用性，能滿足多種特性豐富的應(yīng)用需求。可靠性是指我們能以最高精確度擷取屏幕上所有觸點的原始數(shù)據(jù)，盡可能減少屏幕觸點定位不準所帶來的混亂問題?？捎眯允侵副姸喙δ軓姶蟮膽?yīng)用，都可在不同大小的屏幕上受益于雙手或兩個手指以上的屏幕操控能力。3D互動游戲、鍵盤輸入和地圖作業(yè)等都是使用這種觸控屏幕功能的目標應(yīng)用。

　　現(xiàn)在，多點觸控全區(qū)輸入技術(shù)已經(jīng)為設(shè)備和系統(tǒng)OEM廠商提供了所有觸控數(shù)據(jù)，可協(xié)助他們開發(fā)下一代新型實用的技術(shù)。

　　Cypress半導體公司推出的True Touch觸控屏幕解決方案就是多點觸控全區(qū)輸入的一個應(yīng)用實例。True Touch采用了Cypress PSoC可編程芯片上系統(tǒng)架構(gòu)，該架構(gòu)整合了具有可編程模擬和數(shù)字模塊的8位微控制器，實現(xiàn)了靈活性和可配置性。True Touch解決方案的感應(yīng)式電容觸控屏幕控制器能擴展支持各種尺寸的屏幕，可靈活支持單點觸控、識別手指方向的多點觸控和識別手指位置的多點觸控技術(shù)。True Touch可高度整合外部組件，能與各種觸控屏幕傳感器或LCD顯示屏幕協(xié)同工作。靈活的PSoC架構(gòu)使設(shè)計人員能夠在產(chǎn)品設(shè)計最后階段方便地進行修改，而這是其他觸控屏幕產(chǎn)品無法做到的。