探索TSC2020EVM与TSC2020EVM - PDK：全方位深入评测

在电子设计领域，评估模块和工具对于测试和验证新设备的功能和性能至关重要。其中，TSC2020EVM和TSC2020EVM - PDK是用于评估TSC2020电阻式触摸屏控制器的重要工具。今天，我们就来详细探讨一下这两个评估模块的特点、操作和使用方法。

文件下载：TSC2020EVM-PDK.pdf

整体概述

TSC2020EVM 和 TSC2020EVM - PDK 是德州仪器（TI）推出的用于评估TSC2020电阻式触摸屏控制器的评估模块和套件。TSC2020 是一款具有辅助输入和温度测量功能的电阻式触摸屏控制器，这两个评估工具可以让我们全面评估 TSC2020 的各方面性能。

TSC2020EVM特点

• 功能全面：它是一个为TSC2020电阻式多点触摸屏控制器设计的全功能评估板，能对TSC2020的性能和操作特性进行直接评估。
• 模块化设计：采用模块化设计，可以与各种DSP和微控制器接口板配合使用，方便与不同的系统集成。

TSC2020EVM - PDK特点

• 易于使用的评估软件：包含适用于Microsoft® Windows® XP的评估软件，可对板卡设置进行完全控制。
• 完整的评估套件：结合了TSC2020EVM、基于USB的USB - MODEVM主板和评估软件，可以通过计算机方便地进行评估。

接口设计

模拟接口

为了实现最大的灵活性，TSC2020EVM设计了多种模拟接口连接方式。

• 50针连接器 J4：支持3x5模拟矩阵电阻式多点触摸屏，通过50针连接器J4（型号 FH12A - 50S - 0.5SH）可直接连接到电阻式多点触摸屏的50针扁平电缆。

• 10针连接器 J1：Samtec的SSW - 110 - 22 - F - D - VS - K和TSM - 110 - 01 - T - DV - P提供了一个方便的10针双行插头/插座组合（J1），可访问TSC的模拟输入引脚。其引脚定义如下表所示：	Pin Number	Signal	Description
  J1.1	AUX IN	辅助输入，范围从 0V 到 VDD
  J1.3	Y - 3 or YD3	触摸屏第三列的负极
  J1.5	Y + 3 or YU3	触摸屏第三列的正极
  …	…	…

数字接口

TSC2020EVM的数字接口设计也很便于与多个控制平台连接。同样使用了Samtec的10针双行插头/插座组合（J2），可访问TSC的数字控制和串行数据引脚。	Pin Number	Signal	Description
J2.14	RESET	硬件复位，输入到TSC，低电平有效
J2.15	PINTDAV	笔状态和/或数据可用中断，输出从TSC，低电平有效
J2.16	SCL	I²C™总线串行时钟
…	…	…

电源供应

J3 为 TSC2020EVM 提供了连接到公共电源总线的接口，电源引脚定义如下：	Unused Signal		Unused Signal
1		3	Unused
DGND	5	AGND
+1.8VD	7	Unused
+3.3VD	9	Unused

TSC2020 的电源（VDD）可以从 +1.8 - VD 或 +3.3 - VD 端子提供，通过 JP1 进行电压选择。当 JP1 处于默认出厂配置（引脚 1 - 2 连接）时，TSC 的电源来自 J3.9（+3.3 VD）；当引脚 2 - 3 连接时，电源来自 J3.7（+1.8 VD）。用户还可以通过移除 JP1 上的跳线，并将电源连接到 JP1 的引脚 2，来连接任何 1.6 VD 到 3.6 VD 的直流电源。

很遗憾，在查询TSC2020EVM电源供应设计要点相关资料时出现网络连接问题，未能获取到相应内容。我们可以继续探讨这个评估模块的其他方面。

EVM - PDK操作

硬件设置

TSC2020EVM - PDK包含三个主要组件：TSC2020EVM PCB、USB - MODEVM PCB和评估软件安装程序及相关文档。两个PCB板连接在一起，TSC2020EVM板安装在USB - MODEVM板上。所有开关和跳线都应保持制造商发货时的默认位置，具体位置如下表所示：	Switch or Jumper	Setting
SW1 - 1	ON
SW1 - 2	ON
SW2 - 1	OFF
…	…

软件安装

安装和设置TSC2020EVM - PDK的步骤如下：

1. 从 ftp://ftp.ti.com/pub/evm - pdk/TSC2020/ 下载最新的软件安装程序，并使用WinZIP®或类似的文件压缩程序解压。
2. 不要将套件连接到计算机，找到并运行setup.exe。
3. 接受许可协议，继续安装。
4. 按照屏幕上的说明和提示操作。
5. 安装完成后，在TSC2020EVM安装程序窗口中点击“Finish”。
6. 建议重启计算机。
7. 计算机重启后，通过USB电缆将TSC2020EVM套件连接到计算机，Windows应识别新设备并启动“发现新硬件”向导。
8. 选择“从列表或指定位置安装（高级）”，然后点击“下一步 >”。
9. 选择“不搜索。我将选择要安装的驱动程序”，然后点击“下一步 >”。如果TSC2020EVM出现在型号列表中，点击设备名称进行选择；否则，继续下一步。
10. 如果TSC2020EVM不在列表中，在“常见硬件类型”列表中找到“NI - VISA USB Devices”，选择该选项并点击。
11. 点击“从磁盘安装...”，选择“浏览...”，找到TSC2020EVM.inf文件（该文件应位于C:Program FilesTexas InstrumentsTSC2020EVM data）。
12. 选择TSC2020EVM.inf并点击，PC将自动安装。
13. 点击“Finish”完成安装。

快速启动

当硬件和软件安装及设置完成后，将USB电缆从PC连接到USB - MODEVM接口板（主板上的J7）。由于USB - MODEVM板默认通过USB接口供电，因此无需外部电源，板上的电源指示灯应亮起。为了使用触摸屏功能，需要将电阻式多点触摸屏连接到TSC2020EVM的J1或J4。启动PC上安装的TSC2020评估软件，软件应自动找到TSC2020EVM，并弹出设置TSC2020 I2C从地址的对话框。

图形用户界面（GUI）软件及操作说明

主界面信息

启动TSC2020EVM - PDK软件后，GUI正确显示。界面左上角的绿色LED指示数字串行接口类型（应为I2C），旁边的框显示固件的位置和版本。界面上中心的CB1框显示TSC2020控制字节模式1（CB1）的当前/默认设置（十六进制）。右上角的两个LED可用于对TSC2020进行软件复位和停止ADC操作。界面最右侧的框指示屏幕上同时触摸的数量。

主要选项卡功能

多点触摸/非触摸选项卡

这是GUI的默认（启动）选项卡，显示多点触摸区域和非触摸数据（如辅助输入和温度）。非触摸数据采集功能在该选项卡的右侧显示辅助输入电压和温度的测量值。温度显示支持两种测量模式，可实现2°C分辨率和精度的读数，或在已知+25°C时的TEMP1值的情况下实现0.3°C分辨率的读数。默认情况下，软件会连续读取非触摸数据，并在GUI显示的非触摸数据采集部分自动更新这些值。若要停止数据采集，可点击绿色的“Auto Reading”LED。

图形图片选项卡

当触摸屏检测到触摸时，该选项卡的“Touchscreen Functions”图片框将绘制触摸屏幕数据（如每个触摸的X、Y和Z坐标）。触摸压力越大，像素尺寸越大。“Maximum Z Value to Display”旋钮可设置最小阈值，以消除因触摸屏机械弹跳或物理抖动而产生的虚假点。点击显示器底部的“Clear Graph”按钮可清除显示内容。

配置选项卡

此选项卡用于设置TSC2020的控制或配置寄存器，包含四个配置部分和两个状态框。四个配置部分分别对应配置寄存器CRF0、CFR1、CFR2以及辅助和温度阈值寄存器。状态框显示写入这些TSC2020控制和配置寄存器的当前值。

• ADC配置（CFR0）：可控制TSC2020配置寄存器CFR0中的参数，包括笔模式、扫描模式、瞳孔模式、转换时钟、面板电压稳定时间、预充电时间、感测时间、等待时笔触摸检测和长采样模式等。
• 多点触摸屏配置（CFR1）：通过CFR1的低五位可启用或禁用触摸屏的五排触摸检测。该部分有五个绿色LED，每个对应CFR1的一位，点击LED可启用或禁用屏幕上的相应行。
• TSC功能配置（CFR2）：可对TSC2020的预处理功能（如PINTDAV中断、MAV滤波器、批处理延迟和区域检测）进行编程，以根据用户的特定应用或系统实现最佳性能。
• 区域检测阈值选择：与温度或辅助区域检测相关，可通过配置选项卡的阈值选择部分的两个滑动条访问TSC2020上的两个控制寄存器，以配置辅助和温度的上限阈值。
• TSC2020控制寄存器写入状态：两个状态框显示写入TSC2020控制寄存器的实际内容，当CFR0、CFR1、CFR2或阈值选择设置更改时，状态框中的数据会相应改变。

  命令行界面选项卡

  点击该选项卡可通过脚本灵活地对TSC2020EVM进行读写操作。将脚本输入或加载到命令缓冲区，点击“Execute Command Buffer”按钮即可运行脚本。如果脚本行是读取命令，读取的数据将显示在“Data Read/Written”部分；如果是写入命令，写入的数据字节也将返回该部分。该选项卡上有三个LED，“req done”LED在脚本执行完成后亮起，若发生通信错误，相应的错误LED将亮起。三个读取按钮可显示TSC2020的阈值、控制和状态寄存器的内容。

  应用示例选项卡

  该选项卡展示了多个使用TSC2020多点触摸数据的应用示例，包括滚动/滑动条功能、3D旋转、缩放等。例如，在“Scroll/Slide Bars”子选项卡中，可通过触摸屏幕移动一个或多个滑块；在“3 - D Action”子选项卡中，可通过触摸屏幕旋转和缩放太阳系图像。

日志脚本和数据记录

TSC2020EVM软件可以跟踪和记录使用TSC2020 EVM GUI时使用的脚本或数据。通过文件菜单中的“Log Script and Results...”或“Log Data to File...”选项可生成脚本或数据日志文件。

日志脚本和结果

选择“Log Script and Results...”选项后，会打开一个文件选择窗口，可指定一个日志文件来记录脚本和结果。此后，读写脚本和后续结果将开始记录到该文件中。

数据记录到文件

选择“Log Data to File...”选项后，会打开一个文件选择窗口，可指定一个日志文件来记录数据（默认日志数据文件名为TSC2020evm_Data.txt）。在后续软件操作中，数据记录菜单将启用。选择“Datalogging ￫Start Logging”开始记录数据，选择“Datalogging ￫Stop Logging”停止记录。当屏幕未被触摸时，记录辅助输入、温度1和温度2的值；当屏幕被触摸时，记录X、Y、Z1和Z2参数，而辅助输入和温度值记录为9999。

物料清单和PCB布局

物料清单

文档中提供了TSC2020EVM评估板的完整物料清单，包括印刷线路板、电容器、电阻器、连接器、测试点、集成电路等各个组件的数量、参考编号、描述、制造商和零件编号等信息。

PCB布局

文档中给出了TSC2020EVM的丝印图像，同时原理图也附在用户指南中。

总结与注意事项

TSC2020EVM 和 TSC2020EVM - PDK 为工程师提供了一个全面评估 TSC2020 电阻式触摸屏控制器的平台。通过丰富的接口设计、易于使用的软件和多样化的应用示例，我们可以方便地测试和验证 TSC2020 的性能。但在使用过程中，也需要注意一些事项：

• 确保所有电源供应在 TSC2020 数据手册所示的安全操作范围内。
• 正确连接触摸屏，避免错接或松动。
• 由于评估板/套件并非面向一般消费者的成品，使用时需遵循电子工程实践标准，注意静电放电等问题。

大家在实际使用中是否遇到过一些特殊的情况呢？欢迎在评论区分享交流。