1、簡介
gsl3680是上海思立微電子科技有限公司研發生產的一款電容屏多點觸摸控制單芯片，其芯片內部框架圖如下所示：
gsl3680采用了獨特的互電容感應技術，可以在1ms內測量多達192個節點，支持廣泛的傳感器選擇，包括單層或雙層ITO，玻璃或薄膜，采用了先進的抗電磁干擾信號處理技術，使其對各種干擾，包括LCD、RF、電源以及環境完全免疫，芯片內部配備了功能強大的32bit的RISC CPU，可以准確地計算高達10個手指觸摸的區域大小和觸摸中心，實現零延遲的手指跟蹤。
2、芯片性能
（2.1）特點
- 極強的抗RF、LCD和電源干擾能力；
- 舒適的柔和觸感；
- 自動調屏和自動校准。
（2.2）通道數量
- 多達31x20；
- 能同時探測多達10個觸摸點；
- 掃描順序可編程。
（2.3）信號處理
- 先進的防電磁干擾信號處理，軟硬件協同處理；
- 自校准；
- 大面積水和臉觸控抑制；
- 支持分辨率向上和向下縮放，以匹配LCD分辨率；
- 支持X、Y軸鏡像旋轉和90度、270度旋轉模式。
（2.4）掃描速度
- 單點觸摸最大可達2KHz；
- 配置允許功率/速度優化。
（2.5）接口
- I2C兼容，從模式，400KHz；
- 提供主機中斷信號。
（2.6）電源
- 單電源供電，2.6V到3.3V；
- I/O接口兼容1.8V和3.3V。
（2.7）功耗
- 正常模式小於9mA；
- 綠色模式小於3mA；
- 深度睡眠小於30uA。
（2.8）封裝
- QFN64，8x8mm。
3、操作細節
（3.1）芯片上電復位
gsl3680由單電源進行供電，范圍是2.6V~3.3V，芯片內部具有上電復位（POR）電路，上電后，gsl3680在5毫秒內進入正常工作模式，為了使POR正常工作，VDD必須下降到1.6V以下，另外，gsl3680還具有一個RESET引腳，該引腳拉低至少100ns，芯片回到復位狀態，釋放RESET后，芯片在5毫秒內進入正常工作模式，RESET引腳內部具有上拉電阻，可以處於懸空狀態。
gsl3680經歷一個上電復位后，便通過IRQ引腳向主機發出中斷信號，中斷標志表明是上電復位消息，該功能可以用於檢測任何意外斷電突破事件，允許主機采取任何必要的措施，例如：重新配置gsl3680芯片內部寄存器。
軟件復位命令可以用來通過I2C復位芯片，軟件復位僅需要1毫秒，軟件復位或RESET引腳復位事件均不會觸發上電復位中斷。
（3.2）校准
在校准期間gsl3680會檢測每個通道的本底電容，校准發生在芯片復位和下列情況：
- 通道停留在檢測到人體觸控的時間超過自動校准最大間隔；
- 某一通道上的信號在反方向上超過觸摸門檻，而其它信道沒有檢測到任何觸控；
- 用戶發出強制校准命令。
（3.3）芯片通訊
（3.3.1）通訊協議
gsl3680使用I2C兼容接口進行數據通信，芯片不推薦查詢方式，因為它只有在數據包發生更新時才會拉高IRQ引腳，提示新的數據包到來。
（3.3.2）I2C兼容地址
gsl3680支持兩個可選I2C兼容的設備地址，分別是0x40和0x41，當I2C_ADD引腳接地或者懸空時，I2C地址為0x40，當I2C_ADD引腳上拉到VDDIO時，I2C地址為0x41。
當設備地址左移一位，形成的SLA+W或SLA+R與I2C兼容的地址，SLA+W和SLA+R的地址格式如下：
（3.3.3）寫入設備
一個寫周期，包括一個起始標志和設備的I2C兼容地址（SLA+W），下一個是要寫入的地址，隨后傳輸的多個字節，實際數據分別寫入地址指針指向的位置，地址指針+1指向的位置，地址指針+2指向的位置。。。
停止標志表示寫操作結束，新的寫周期必須發送另一個地址指針，如果寫周期以新的起始標志結束，gsl3680不一定能正確響應。
下圖顯示了在地址0x80開始的地方連續寫入4個字節的數據，在地址0x80開始的地方寫入0x12345678四個字節：
（3.3.4）讀取設備
若要從設備讀取，通常經歷兩個I2C兼容總線事件，第一是寫入地址指針，第二是接收實際讀取的數據，並不是每次讀取都要設置地址指針，每次讀取時，地址指針都會自動更新，不設置新的地址指針，下一次讀操作會從上次結束的地方開始。
寫和讀周期包括起始標志和設備的I2C兼容地址（SLA+W或者SLA+R），每個寫或讀操作必須以結束標志完成，如果以新的起始標志結束寫或讀操作，gsl3680不一定能正確響應。
下圖顯示了從地址0x80讀取四個字節：
（3.3.5）SDA和SCL
I2C兼容總線包含數據傳輸信號線和時鍾信號線，分別是SDA和SCL，總線是開漏極連接，也就是I2C兼容主設備和從設備只能驅動這些信號線為低或不驅動，不驅動時上拉電阻將它們拉至VDD，上拉電阻應使SDA和SCL上升時間滿足I2C兼容的規格，通常范圍從1K~10K歐姆。
（3.3.6）IRQ中斷
IRQ是高電平有效的中斷輸出引腳，用來提醒主機新的數據或上電復位事件，這樣能減少I2C兼容總線的浪費，主機應該始終只在中斷到來時才讀取消息，避免查詢方式，如果查詢不可避免，建議同一數據讀兩次，兩次讀取結果一致則數據有效，避免數據更新和讀取同時發生引起的數據錯誤。
（3.4）運行模式
gsl3680芯片包含一個睡眠模式和三種運行模式。
（3.4.1）睡眠模式
當gsl3680芯片的SHUTDOWN引腳拉低時，會進入睡眠模式，此時gsl3680消耗最少的能量，當SHUTDOWN引腳拉高后，gsl3680從睡眠模式喚醒，准備接受主機的命令，進入運行模式。
（3.4.2）運行模式
gsl3680運行模式由很多掃描周期組成，每個周期對觸摸屏掃描一次，剩下的時間里gsl3680處於靜止，按照掃描周期的長短，gsl3680運行模式包含三個狀態，分別為正常、低速和綠色狀態。
4、芯片使用
（4.1）連接主機
gsl3680芯片和主機的連接示意圖如下：
除了電源外，gsl3680芯片通過4個信號線與主機進行相連，電源電壓范圍為2.6V至3.3V，SDA和SCL是I2C兼容信號線，這兩個引腳為開漏，IRQ是輸出到主機的中斷信號，建議將SHUTDOWN引腳連接到主機的GPIO，如果主機將SHUTDOWN拉低，gsl3680將進入到睡眠模式，消耗最少的功率，為了喚醒gsl3680，主機釋放DEEPSLEEP，並發送一個START_COMMAND到gsl3680啟動，如果不需要睡眠功能的話，DEEPSLEEP引腳可懸空。
（4.2）配置gsl3680
gsl3680可配置的參數非常多，配置gsl3680的參數可以通過直接修改gsl3680的配置文件完成，也可以通過圖形界面Silead Ctouch生成配置文件，當gsl3680被初始化時，配置文件的參數將寫入到gsl360芯片內部。
（4.3）與主機通訊
主機可以直接讀寫gsl3680的寄存器，這些寄存器包括gsl3680的消息信息，觸摸信息和指令隊列寄存器等。
（4.4）啟動步驟
gsl3680上電后，IRQ線將被拉低，消息寄存器會表明是上電復位中斷，主機驅動程序會配置和初始化gsl3680，一旦初始化完成，主機將啟動gsl3680，gsl3680將進行校准然后進入到綠色運行模式，一旦檢測到觸摸，gsl3680將過渡到正常運行模式，並將IRQ拉高，中斷主機報告觸摸事件。