靈活PSoC架構(gòu)！單點(diǎn)、多點(diǎn)觸控識(shí)別不是事

　　從計(jì)算機(jī)鍵盤、手機(jī)鍵盤、MP3播放器、家用電器甚至電視遙控器等上面的簡(jiǎn)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(dòng)特性，輸出位置（即是用戶的輸入或操控動(dòng)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(jué)和觸覺(jué)完全達(dá)到一致，正是觸控屏幕的基本優(yōu)勢(shì)所在。如何將使用者復(fù)雜的控制動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^、便捷且可生產(chǎn)的體驗(yàn)，是用戶接口設(shè)計(jì)面臨的終極挑戰(zhàn)。用戶接口設(shè)計(jì)一方面要考慮到用戶視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)和觸 覺(jué)等五種感官的需求，另一方面還要考慮到用戶需求對(duì)組件或系統(tǒng)的影響。目前市場(chǎng)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(jué)和觸覺(jué)分開(kāi)來(lái)處理。

　　乍聽(tīng)之下，讓視覺(jué)和觸覺(jué)一致相當(dāng)簡(jiǎn)單，但實(shí)際上卻是一場(chǎng)意義深遠(yuǎn)的技術(shù)突破，因?yàn)?，它將徹底改變用戶與電子產(chǎn)品互動(dòng)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(jì)。因?yàn)橛脩粼僖膊挥脤ふ译娮釉O(shè)備的按鈕，如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)或鍵盤甚至手機(jī)上的撥號(hào)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(jìn)行互動(dòng)。這是一場(chǎng)革命性的變化，這種操控方式可讓用戶直接操作強(qiáng)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(dāng)然，我們能在計(jì)算機(jī)屏幕上使用鼠標(biāo)和追蹤板存取應(yīng)用程序，不過(guò)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(shí)際上，我們能通過(guò)我們所能想象出來(lái)的各種動(dòng)作或手勢(shì)來(lái)使用觸控屏幕，讓顯示屏幕變得鮮活生動(dòng)，只要視線所及，都能簡(jiǎn)單地通過(guò)觸控進(jìn)行互動(dòng)。目前觸控屏幕主要分為三大類：?jiǎn)吸c(diǎn)觸控；多點(diǎn)觸控識(shí)別手指方向；多點(diǎn)觸控識(shí)別手指位置。

　　單點(diǎn)觸控屏幕

　　觸控屏幕的功能發(fā)展由簡(jiǎn)到繁，最初的產(chǎn)品只支持最簡(jiǎn)單的操控，即單一手指觸控屏幕上的一點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)操控。如超商的POS終端機(jī)，或機(jī)場(chǎng)check-in終端。過(guò)去，我們只能通過(guò)屏幕外圍的機(jī)械按鈕進(jìn)行操控，而單點(diǎn)觸控屏幕在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了用戶接口的一大進(jìn)步。機(jī)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(chǎng)合，如手機(jī)、家用電話、遙控器、電視、計(jì)算機(jī)及其各種外圍設(shè)備、游戲機(jī)、電冰箱、微波爐、烤箱、無(wú)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(diǎn)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(jī)械按鈕了。

　　圖1：?jiǎn)吸c(diǎn)觸控屏幕功能。

　　這種屏幕為用戶接口帶來(lái)兩大優(yōu)勢(shì)，一是設(shè)備設(shè)計(jì)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(shí)‘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(dá)到無(wú)限多個(gè)。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(fèi)電子產(chǎn)品、機(jī)場(chǎng)自動(dòng)販賣機(jī)、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(diǎn)觸控屏幕──識(shí)別手指方向

　　盡管單點(diǎn)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(diǎn)，一是電阻式技術(shù)依賴于觸控屏幕的實(shí)體運(yùn)動(dòng)［LU5］，盡管影響［LU6］不大，但經(jīng)過(guò)正常的磨損老化后，性能就會(huì)下降；二是這種技術(shù)只支持單點(diǎn)觸控，即一次只能用一個(gè)手指在屏幕的某個(gè)區(qū)域做單一動(dòng)作。為何使用者與設(shè)備的互動(dòng)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(xiàn)，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(gè)手指才能實(shí)現(xiàn)最佳的可用性。在iPhone問(wèn)世后，使用者現(xiàn)在已經(jīng)很難設(shè)想過(guò)去是如何在不支持兩個(gè)手指的手勢(shì)動(dòng)作情況下，完成如圖2所示的照片縮放，以及相冊(cè)、網(wǎng)頁(yè)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(diǎn)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(jì)算機(jī)和筆記本電腦、可攜式媒體播放器以及其他多種應(yīng)用等。現(xiàn)在，使用者又有了新的期待，希望進(jìn)一步改善用戶與其電子產(chǎn)品的互動(dòng)方式，各種電子產(chǎn)品也紛紛實(shí)現(xiàn)用戶的這種新要求。

　　多點(diǎn)觸控屏幕──識(shí)別手指位置

　　與單點(diǎn)觸控屏幕一樣，識(shí)別手指方向的多點(diǎn)觸控屏幕也存在著局限，即該技術(shù)能在屏幕上同時(shí)識(shí)別的作業(yè)點(diǎn)數(shù)量有限。為何一次只能識(shí)別兩個(gè)作業(yè)點(diǎn)呢？使用者的兩只手有十個(gè)手指，當(dāng)使用者之間彼此互動(dòng)時(shí)，屏幕上會(huì)出現(xiàn)更多的手指。這就是識(shí)別手指位置的多點(diǎn)觸控概念的由來(lái)，它可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)手指以上的操控。

　　Cypress將此技術(shù)稱為‘多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入’，它進(jìn)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(diǎn)的原始數(shù)據(jù)，盡可能減少屏幕觸點(diǎn)定位不準(zhǔn)所帶來(lái)的混亂問(wèn)題。可用性是指眾多功能強(qiáng)大的應(yīng)用，都可在不同大小的屏幕上受益于雙手或兩個(gè)手指以上的屏幕操控能力。3D互動(dòng)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(biāo)應(yīng)用。

　　現(xiàn)在，多點(diǎn)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?cái)?shù)據(jù)，可協(xié)助他們開(kāi)發(fā)下一代新型實(shí)用的技術(shù)。

　　Cypress半導(dǎo)體公司推出的True Touch觸控屏幕解決方案就是多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入的一個(gè)應(yīng)用實(shí)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(shí)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(kuò)展支持各種尺寸的屏幕，可靈活支持單點(diǎn)觸控、識(shí)別手指方向的多點(diǎn)觸控和識(shí)別手指位置的多點(diǎn)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(jì)人員能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)最后階段方便地進(jìn)行修改，而這是其他觸控屏幕產(chǎn)品無(wú)法做到的。