瑞萨电容触摸技术之低功耗应用—RX140原理介绍

瑞萨RX140产品群

RX140产品群是RX100系列中处理性能最强、功耗最低的微控制器。可以广泛应用于家用电器、工业控制和楼宇自动化等领域。RX140采用RXv2内核，工作频率最高48MHz，处理性能是32MHz运行的RX130的近两倍。此外，它在运行时的电流为56μA/MHz，在待机模式下电流为0.25μA，比前代产品降低30%以上。

瑞萨第三代电容触摸IP：CTSU2

随着电容式触摸界面应用的迅速扩大，功能有限的传统机械键的使用正在被触摸按键以及更多的交互方式替代。采用电容式触摸技术的面板，可以通过直观的手指触摸和滑动等动作进行操作。瑞萨一直在致力于让复杂的交互设计简单化，经过技术和产品的迭代升级，目前已推出包括RX140产品群在内的搭载第三代电容式触摸IP（CTUS2）的多个系列MCU产品以及解决方案。

RX140产品群除了搭载了瑞萨最新的第三代电容触摸IP（CTUS2）之外，在低功耗应用方面，也有很多新特性，以进一步降低电容触摸应用的功耗，例如新加入的低功耗模式（SNOOZE模式）、MEC多电极连接功能、Auto judgement自动判断功能。

SNOOZE低功耗模式

或称为小睡/打盹模式，它是RX140低功耗模式中Software Standby mode（软件待机模式）的扩展。在此模式下，有限的外设模块可以在不唤醒CPU的情况下运行。通过配置请求和结束条件，可以在待机模式下进入或者退出小睡/打盹模式。通过配置取消条件，小睡/打盹模式也可以返回到正常模式。

CTSU电容传感单元在应用SNOOZE低功耗模式实现低功耗的示意图如下：

MEC多电极连接功能

该功能可以通过连接MCU内部的多个自容电极作为一个电极进行测量。

由于可以一次测量多个电极，因此可以缩短测量时间，并且可以降低功耗。

用户可以通过任何触摸按键从低功耗模式唤醒系统，并且可以将仅通过电源按钮唤醒的传统系统改变为通过多个按钮唤醒的系统来提高可用性。

Auto judgement硬件自动判断功能

自动判断功能，可通过硬件判断用户触摸按键的行为。 通过自动判断功能，当系统判断触摸按键没有被触发时，系统始终保持在低功耗模式下工作。 当系统判断触摸按键被触发时，退出低功耗模式，系统在Normal正常模式下开始对触摸按键进行测量和判断。

通过这种方式，可以极大的降低系统功耗。

CTSU电容传感单元在应用SNOOZE低功耗模式，以及MEC多电极连接功能和Auto judgement自动判断功能，实现低功耗的前后比较示意图如下：

备注：

上图中，CTSU：指的是瑞萨第二代电容式触摸IP，CTSU2：指的是瑞萨第三代电容式触摸IP，又细分为CTSU2、CTSU2L、CTSU2SL等等（其主要区别在于是否具有MEC多电极连接功能、Auto judgement硬件自动判断功能和CFC并行扫描功能）。

一般来说，通用的IP（CTSU/CTSU2/CTSU2L）不具有MEC多电极连接功能和Auto judgement硬件自动判断功能。

搭载CTSU2SL的产品，例如RX140（256KB），具有MEC多电极连接功能和Auto judgement硬件自动判断功能。

低功耗测量结果

在同样的测试条件下，基于RX140的MEC多电极连接功能和Auto judgement硬件自动判断功能，功耗相比较RX130可减少80%以上。

审核编辑：刘清