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电阻式触摸屏如何实现多点触摸

    在电容屏大行其道的今天，电阻式触摸屏解决方案以其固有的简单，低成本，支持多种输入介质（导体，非导体）的优点仍然占据市场的一席之地，和电容式触摸屏解决方案相比，耐久性和多点触摸是电阻屏的两大软肋，但是目前其中的一个技术难题-多点触摸，已经有所突破，这里介绍一下ALTERA的电阻屏多点触摸解决方案。
    首先需要说明的是，电阻屏也分为两大类，一种是传统的4/5/8线电阻屏，这种电阻屏通过检测接触点由ITO电阻分压产生的输出电压大小，来分别判别X和Y坐标的位置，这类电阻屏是无法实现多点触摸的，因为多个触点造成的电阻分压情况很复杂，使得触点位置与输出电压之间无法形成统一的规律，所以无法判定。
    而另一类的电阻屏的驱动模式被称为digital switch方式，它采用两层ITO分别作为水平的sensing line和垂直的driving
    line，driving line和sensing
    line之间的触点就相当于一个开关，在未接触时，它们之间是绝缘的，而接触发生后，两者发生短路，相当于开关闭合。驱动的时候，其中sensing
    line通常由一个上拉电阻施加高电平，同时在driving
    line上以一定频率依次在各列中施加负脉冲电压，这样当扫描到触点所在的那一列时，由于触点开关闭合，形成直流通路，使得触点所在行的电压被拉低，形成一个负脉冲，这样就检测到了触点的位置。 由于driving line是依次扫描，所以可以检测到多个触点的位置。

    但是当多个触点同时存在的时候，在一些情况下会产生误判的情况，也被称作“伪点”（aliase)。如下图，在三个触点中，其中触点1和触点2在同行，触点2和触点3在同列，当扫描C0时，由于触点1的存在，R1的电压被拉低，但是由于触点2的开关也处于闭合状态，就造成了C0和C5的短路，使得C5的电压也被拉低，即使这时还没有扫描到C5；同时，与触点所在同一列的触点3使得R5和C5短路，也使得R5电压被拉低，这样电路就在扫描C0的区间检测到两个触点，而其中C0-R5的触点实际是不存在的，即伪点。 

    消除或减少伪点产生的方法主要是提高读取sensing line电压的反应速度，由于各触点之间存在ITO电阻，信号的传输需要一定时间，比如上面的例子中的R1电压拉低后，并不会立刻造成C5电压下降到0，而要经过一定的RC延迟，同样，C5到R5之间的作用也需要一些时间，这时如果能抢在R5开始下降之前就结束这一周期对sensing line的采样，伪点就不会发生。
    因此提高时钟频率显然会降低伪点的发生概率，可把频率提高10到100倍，从100KHz-> 5MHz，可基本消除伪点，但是频率太快也会造成发生在面板右上侧的触点感应不到，因为右上侧的触点到driving line输入端和sensing line输出端的电阻都最大，传输延迟也最大，这时扫描频率太快会造成“失点”，因此这成了一个trade-off问题。
    解决方案也很简单，增加分别控制driving line和sensing line时序的信号SFT和SEN，当SEN和SFT的延迟减小时，可消除伪点，当SEN SFT延迟增大时，可避免失点，用软件设置的方法可以在扫描屏幕左侧的driving line时，调整减小延迟，而在扫描到右侧时，增大延迟，这样即可两全其美。更详细的说明可以参考这里。

    目前致力于电阻式多点触摸解决方案的公司除了atmel，还有Stantum，Touchco，samsung等，成本低是它的最大优势，如果能在精确度和可靠性更进一步，相信电阻式触摸屏会更受青睐。
参考资料：