德州仪器TSC2014EVM与TSC2014EVM - PDK评估套件使用指南

在电子设计领域，评估套件对于工程师了解和验证芯片性能至关重要。德州仪器（TI）的TSC2014EVM和TSC2014EVM - PDK评估套件，为我们提供了一个全面评估TSC2014超低功耗电阻式触摸屏控制器的平台。下面，我们就来详细了解一下这两个套件。

文件下载：TSC2014EVM.pdf

一、套件概述

1.1 TSC2014EVM特点

TSC2014EVM是一款功能齐全的评估板，专为TSC2014电阻式触摸屏控制器设计。它采用模块化设计，可与多种DSP和微控制器接口板配合使用，方便工程师进行不同场景下的测试和开发。

1.2 TSC2014EVM - PDK特点

TSC2014EVM - PDK则是一个完整的评估套件，包含TSC2014EVM、基于USB的USB - MODEVM主板以及适用于微软Windows XP系统的评估软件。该套件提供了简单易用的评估软件，可对板卡设置进行全面控制，通过USB端口将TSC2014EVM连接到计算机，实现便捷的评估和开发。

二、接口设计

2.1 模拟接口

TSC2014EVM的模拟接口设计灵活，通过J1的10针双行插头/插座组合（Samtec部件号SSW - 110 - 22 - F - D - VS - K和TSM - 110 - 01 - T - DV - P），可方便地连接多个模拟源。该接口提供了触摸屏幕电极（X +、X -、Y +、Y -）和辅助输入（AUX）等引脚，具体引脚定义如下表所示：	引脚编号	信号描述
J1.2	X + 触摸屏幕X + 电极
J1.4	X - 触摸屏幕X - 电极
J1.6	Y + 触摸屏幕Y + 电极
J1.8	Y - 触摸屏幕Y - 电极
J1.12	AUX 辅助输入，0 V 到 VREF
J1.1、J1.3、J1.5、J1.7、J1.10、J1.14 到 J1.16、J1.18、J1.20	未使用
J1.9、J1.11、J1.13、J1.17、J1.19	AGND 模拟接地连接

2.2 数字接口

数字接口同样采用10针双行插头/插座组合（J2），方便与多个控制平台进行连接。该接口提供了硬件复位（RESET）、笔中断和数据可用输出（PINTDAV）、I²C总线串行时钟（SCL）和串行数据线（SDA）等引脚，具体如下：	引脚编号	信号描述
J2.12	RESET 硬件复位到 TSC2014
J2.15	PINTDAV 笔中断和/或数据可用输出从 TSC2014
J2.16	SCL I²C 总线串行时钟
J2.20	SDA I²C 总线串行数据线
J2.1 到 J2.3、J2.5 到 J2.9、J2.11、J2.13、J2.14、J2.17、J2.19	未使用
J2.4、J2.10、J2.18	DGND 数字接地连接

2.3 电源接口

J3为TSC2014EVM提供了与公共电源总线的连接。电源引脚的具体分配如下：	引脚编号	信号
J3.1、J3.2、J3.3、J3.4、J3.7、J3.9、J3.10	未使用
J3.5	DGND
J3.6	AGND
J3.8	+VD1

当电源连接到J3时，JP1可选择为TSC2014的VDD/REF供电，电源可来自TSC2014EVM - PDK主板（USB - MODEVM接口板）或外部电源（通过J4连接器）。

三、电源供应

3.1 TSC电源

TSC2014的VDD/REF电源可通过设置JP1选择来自主板或外部电源。当JP1引脚1 - 2安装分流器时，VDD/REF的电源来自J3.8（+VD1），该电源来自主板，电压范围为 +1.2 VDC 到 +3.3 VDC；当JP1引脚2 - 3安装分流器时，VDD/REF的电源来自外部电源（通过J4端子块）。

3.2 独立操作

当TSC2014EVM作为独立评估板使用时，可通过J4端子块供电。此时，必须在JP1引脚2 - 3安装分流器。

3.3 USB - MODEVM接口电源

USB - MODEVM接口板可通过多种方式供电：

• USB连接：JMP6应在引脚1 - 2安装分流器（工厂默认配置）。
• 6 - VDC到10 - VDC交流/直流外部墙式电源（不包括）：JMP6应在引脚2 - 3安装分流器。
• 实验室电源：JMP6不应安装分流器，需将电压分别施加到J2（+5 VA）、J3（+5 VD）、J4（+1.8 VD）和J5（+3.3 VD）。

每个电源供应电压都有一个LED指示灯，当电源激活时会亮起。

3.4 参考电压

TSC2014EVM不需要额外的参考电压，因为TSC2014设备使用的参考电压由其VDD/REF引脚提供。仅在单端输入模式下测量AUX或温度时需要参考电压，而TSC2014触摸屏测量采用差分（比率转换）模式，无需参考电压。

四、操作说明

4.1 EVM操作

4.1.1 模拟输入

模拟输入源（触摸屏和辅助输入）可直接连接到J1（顶部或底部），也可通过模块化EVM系统的信号调理模块进行连接。

4.1.2 数字控制

数字控制信号可直接连接到J2（顶部或底部）。模块化的TSC2014EVM还可直接连接到DSP或微控制器接口板，如HPA449，或连接到USB - MODEVM接口板（如果作为TSC2014EVM - PDK的一部分购买）。

4.1.3 默认跳线位置

EVM上的跳线及其工厂默认位置如下表所示：	跳线	描述	默认分流器位置
JP1	电源供应选择：1 - 2（来自 J3.8）；2 - 3（来自外部 J4）	1 - 2（来自主板 +VD1）
JP2	EEPROM 地址选择：安装（来自 TSC2014EVM 板上的 EEPROM 的固件）；移除（来自主板上的 EEPROM 的固件）	安装
JP3	TSC2014 I²C 地址位 A0：1 - 2（A0 = 1）；2 - 3（A0 = 0）	2 - 3（A0 = 0）

4.2 EVM - PDK操作

4.2.1 硬件连接

确保TSC2014EVM安装在USB - MODEVM接口板的顶部位置，使用J11、J12和J13进行连接。

4.2.2 软件安装

在连接USB电缆之前，先安装软件。具体步骤如下：

1. 从TI网站（https://tisps.ext.ti.com/sites/tscevmpdksoftware）下载TSC2014 - EVM - PDK软件，并运行Installer目录中的Setup.exe。
2. 接受许可协议，继续安装。
3. 按照提示操作，点击Finish完成安装。
4. 重启计算机（建议）。
5. 重启后，通过USB电缆将TSC2014EVM连接到计算机，Windows应识别新设备。
6. 选择“从列表或指定位置安装（高级）”，点击“下一步”。
7. 选择“不搜索。我将选择要安装的驱动程序”，点击“下一步”。
8. 如果TSC2014EVM在可用型号列表中，选择它；否则，找到并点击“NI - VISA USB设备”。
9. 点击“从磁盘安装...”。
10. 选择“浏览...”，找到TSC2014EVM.inf文件（默认位于C:Program FilesTexas InstrumentsTSC2014EVMdata）。
11. 选择TSC2014EVM.inf，点击“确定”，计算机将搜索并找到TSC2014EVM。
12. 在型号列表中选择TSC2014EVM，点击“下一步”。
13. 点击“完成”完成安装。

安装完成后，启动TSC2014评估软件，软件应自动找到TSC2014EVM，并弹出设置I²C从地址的窗口。

4.2.3 USB - MODEVM接口板

USB - MODEVM接口板专为TAS1020B USB控制器设计，具有两个模块化EVM插槽。对于TSC2014，将TSC2014EVM安装在顶部插槽，将其数字控制接口连接到TAS1020B的I²C端口。如果需要外部I²C控制，可将信号应用到USB - MODEVM板的J6。

五、GUI软件操作

5.1 程序描述

软件启动后，界面GUI将显示。左上角的绿色LED指示灯显示数字串行接口类型，旁边的框显示固件的位置和版本。顶部中心的两个LED可用于软件复位TSC2014和停止ADC操作。CB0和CB1框显示TSC2014控制字节模式0和模式1的当前/默认设置。

5.2 人机界面选项卡

5.2.1 触摸屏控制功能

当触摸屏检测到触摸时，该选项卡中的触摸屏框将更新。软件读取X、Y、z₁和z₂值，并显示在触摸屏框右侧。可通过“最大Z值显示”旋钮设置阈值，以消除轻触产生的杂点。点击“清除图形”按钮可清除触摸屏框中的显示。

5.2.2 数据采集功能

该选项卡提供了测量辅助输入电压（AUX）和温度的功能。仅当触摸屏未被按下且“自动读取”LED亮起时，测量值才会更新。温度测量有两种模式，可根据需要选择。默认情况下，软件会持续读取非触摸数据（AUX、TEMP1和TEMP2），并自动更新GUI显示。点击“自动读取”LED可停止数据采集。

5.2.3 直接配置

可通过两种方式设置TSC2014参数：设置控制寄存器或直接通过控制字节写入。在人机界面选项卡中，可直接配置分辨率模式和ADC掉电模式。

5.3 配置选项卡

在该选项卡中，可访问和写入TSC2014的所有控制寄存器。该选项卡分为四个部分，分别对应配置寄存器CRF0、CFR1、CFR2和四个阈值寄存器。每个部分的按钮或选择器可控制单个参数，点击数字框可将数据发送到相应的控制寄存器。

5.4 命令行界面选项卡

该选项卡提供了一种灵活的方式，通过脚本对TSC2014EVM进行读写操作。将脚本输入或加载到命令缓冲区，点击“执行命令缓冲区”按钮即可运行脚本。脚本执行完成后，“req done”LED将亮起。读取或写入的数据将显示在“读取数据”部分。

六、物料清单

文档提供了TSC2014EVM评估板和USB - MODEVM接口板的完整物料清单，包括每个部件的数量、参考编号、描述、制造商和部件号等信息。

七、注意事项

7.1 安全注意事项

在使用评估套件时，务必确保所有电源供应在TSC2014数据手册规定的安全操作范围内。同时，注意电源极性，避免因操作不当导致设备损坏或安全事故。

7.2 合规性注意事项

该评估套件仅用于工程开发、演示或评估目的，并非适合一般消费者使用的成品。它可能未经过电磁兼容性、有害物质限制（RoHS）、回收（WEEE）、FCC、CE或UL等相关指令的测试，因此在使用时需注意相关法规要求。

7.3 操作环境注意事项

在正常操作过程中，一些电路组件的外壳温度可能会超过 +30°C。只要输入和输出范围保持在规定范围内，EVM设计可确保某些组件在 +85°C 以上正常工作。在操作过程中，靠近这些组件放置测量探头时，需注意它们可能会很烫。

综上所述，德州仪器的TSC2014EVM和TSC2014EVM - PDK评估套件为工程师提供了一个全面、便捷的平台，用于评估和开发TSC2014电阻式触摸屏控制器。通过合理使用该套件和软件，工程师可以更好地了解TSC2014的性能和特点，为产品设计和开发提供有力支持。你在使用这个评估套件的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。