电容传感器的扩展采集和测量及相关系统、方法和设备

优先权声明

本申请要求于2018年6月21日提交的名称为“电容传感器的扩展测量及相关系统、方法和设备(Spread Measurement of Capacitance Sensors and Related Systems,Methods and Devices)”的美国临时专利申请序列号62/688254的提交日期的权益，并且要求于2018年8月22日提交的名称为“电容传感器的扩展采集和测量及相关系统、方法和设备(Spread Acquisition and Measurement of Capacitance Sensors and RelatedSystems,Methods and Devices)”的待审的美国专利申请序列号16/109420的提交日期的权益，该申请还要求美国临时专利申请序列号62/688254的优先权，这些申请各自的内容和公开据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开的实施方案整体涉及电容感测，并且更具体地讲，涉及电容传感器的感测信道的扩展采集和测量技术，以及相关系统、方法和设备。

背景技术

典型的触摸界面系统可合并触摸传感器(电容式、电阻式等)，该触摸传感器响应于紧靠触摸界面系统的接触敏感表面或与该接触敏感表面物理接触的对象。可捕获并解释响应以推断关于接触的信息，包括界面上的位置。与个人计算机(包括膝上型计算机和用于平板电脑的键盘)一起使用的触摸板通常合并触摸界面系统或与触摸界面系统相结合地操作。显示器通常包括触摸屏，该触摸屏合并触摸界面系统的元件(通常至少为触摸传感器)以使得用户能够与图形用户界面(GUI)和/或计算机应用程序进行交互。合并触摸显示器的设备的示例包括便携式媒体播放器、电视机、智能电话、平板计算机、个人计算机和可穿戴设备诸如智能手表，仅举几例。另外，用于汽车、家用电器(例如，烘箱、冰箱、洗衣机等)、安全系统、自动取款机(ATM)、住宅环境控制系统和工业装备的控制面板可合并触摸界面系统，包括启用按钮、滑块和其他触摸元件。

本公开的发明人理解，以举例的方式，显示器、家用电器和湿气可将噪声引入触摸界面系统中，并且噪声耦接可在传感器和采集电路处引起不想要的互电容效应。常规触摸界面系统可具有其他缺点和缺陷。

附图说明

通过结合附图的详细描述，本公开的各种实施方案的目的和优点对于本领域的普通技术人员将是显而易见的：

图1示出了根据本公开的实施方案的触摸系统的操作的代表性图，该触摸系统合并使用同时的采集代码和扩展代码的采集和测量技术；

图2示出了根据本公开的实施方案的在采集和测量中合并编码技术的电容感测系统；

图3示出了根据本公开的实施方案的电容感测系统的操作的代表性图，该电容感测系统合并使用同时的采集代码和扩展代码的采集和测量技术；

图4示出了根据本公开的实施方案的在电容感测系统的操作期间的噪声容限的代表性图，该电容感测系统合并使用同时的采集代码和扩展代码的采集和测量技术；

图5A示出了根据本公开的实施方案的合并扩展技术的电容感测采集过程的流程图；

图5B示出了根据本公开的实施方案的合并扩展技术的电容感测采集过程的流程图；

图6示出了根据本公开的实施方案的在采集和测量中合并编码和频率扩展技术的电容感测系统；

图7A示出了根据本公开的实施方案的合并编码和频率扩展技术的电容感测采集过程的流程图；

图7B示出了根据本公开的实施方案的合并编码和频率扩展技术的电容感测采集过程的流程图；

图8示出了根据本公开的实施方案的力感测操作的表示；并且

图9A和图9B示出了根据现有技术的电容感测采集过程。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考了形成其一部分的附图，并且在附图中以举例的方式示出了可实践本公开的具体示例性实施方案。充分详细地描述了这些实施方案，以使本领域的普通技术人员能够实践本公开。然而，可利用其他实施方案，并且可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构、材料和过程的变化。

本文所呈现的图示并不旨在为任何特定方法、系统、设备或结构的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施方案的理想化表示。本文所呈现的附图未必按比例绘制。为了读者的方便，各附图中的类似结构或部件可保持相同或相似的编号；然而，编号的相似性并不意味着该结构或部件在尺寸、组成、配置或任何其他属性方面必须是相同的。

容易理解的是，如本文整体描述的和附图中示出的实施方案的部件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，对各种实施方案的以下描述并不旨在限制本公开的范围，而是仅代表各种实施方案。虽然实施方案的各个方面可在附图中呈现，但是附图未必按比例绘制，除非特别指明。

以下描述可包括示例以帮助本领域的普通技术人员实践本发明所公开的实施方案。使用术语“示例性的”、“通过示例”和“例如”是指相关描述是说明性的，虽然本公开的范围旨在涵盖示例和法律等同形式，但使用此类术语并不旨在将实施方案或本公开的范围限制于指定的部件、步骤、特征或功能等。

因此，除非本文另有说明，否则所示出和描述的特定实施方式仅是示例，并且不应被解释为是实施本公开的唯一方式。元件、电路和功能可以框图形式示出，以便不以不必要的细节模糊本公开。相反，所示出和描述的特定实施方式仅为示例性的，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。另外，块定义和各个块之间逻辑的分区是特定实施方式的示例。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本公开可通过许多其他分区解决方案来实践。在大多数情况下，已省略了关于定时考虑等的细节，其中此类细节不需要获得本公开的完全理解，并且在相关领域的普通技术人员的能力范围内。

本文所述的信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，可在整个本说明书中参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者它们的任何组合来表示。为了清晰地呈现和描述，一些附图可以将信号示出为单个信号。本领域普通技术人员应当理解，信号可表示信号的总线，其中该总线可具有各种比特宽度，并且本公开可在任何数量的包括单个数据信号的数据信号上实现。

应当理解，本文中使用名称诸如“第一”、“第二”等对元件的任何提及不限制这些元件的数量或顺序，除非明确说明此类限制。相反，这些名称在本文中用作区分两个或更多个元件或者一个元件的两个或更多个实例的便利方法。因此，对第一元件和第二元件的提及并不意味着只能使用两个元件，或者第一元件必须以某种方式在第二元件之前。而且，除非另有说明，否则一组元件可包括一个或多个元件。同样地，有时以单数形式提及的元件也可包括元件的一个或多个实例。

结合本文公开的实施方案描述的各种例示性逻辑块、模块和电路可用被设计成执行本文所述的功能的通用处理器、专用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑部件、分立硬件部件或者其任何组合来实现或执行。通用处理器(在本文中也可称为主机处理器或仅称为主机)可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实现为计算设备的组合，诸如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核结合的一个或多个微处理器或任何其他此类配置。在通用计算机被配置为执行与本公开的实施方案相关的计算指令(例如，软件代码)时，包括处理器的通用计算机被认为是专用计算机。

而且，应当指出的是，可根据被描绘为流程图、流程图示、结构图或框图的过程来描述实施方案。尽管流程图可将操作行为描述为顺序过程，但是许多这些行为可按另一顺序、并行或基本上同时执行。此外，可重新安排动作的顺序。过程可以对应于方法、线程、函数、程序、子例程、子程序等。此外，本文所公开的方法可以在硬件、软件或两者中实现。如果在软件中实现，这些函数可作为一个或多个指令或代码存储或传输到计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，该通信介质包括有利于将计算机程序从一个位置传递到另一个位置的任何介质。

如出于本公开中描述的实施方案的目的所理解的，电容传感器可响应于对象(诸如手指或触笔)与电容传感器的接触敏感区域接触或对象接近电容传感器的接触敏感区域。在本公开中，“接触”和“触摸”意为涵盖对象与接触敏感区域的物理接触以及对象存在于接触敏感区域的接近度内而没有物理接触。不需要与电容传感器的实际物理接触。

当对象接触电容传感器时，触摸传感器内的接触位置处或附近可发生电容变化。如果触摸满足某个阈值，则模拟采集前端可“检测”触摸。“充电后转移”是在一些触摸采集前端中实现的用于检测电容变化的技术，在该技术中，响应于电容变化对感测电容器充电(例如，更快或更慢地充电)，并且在多个电荷转移周期内将电荷转移到积分电容器。可由模数转换器(ADC)将与这种电荷转移相关联的电荷量转换为数字信号，并且数字控制器可处理那些数字信号以确定测量值以及对象是否接触了传感器。

自电容传感器是检测/响应对地电容变化的电容场传感器。它们通常排列成独立地对触摸作出反应的行和列的阵列。作为非限制性示例，自电容传感器可包括采用重复的充电后转移周期的电路，该电路使用具有浮动端子的公共集成CMOS推挽式驱动器电路。互电容传感器是检测/响应于驱动电极和感测电极这两个电极之间的电容变化的电容场传感器。驱动电极和感测电极对在驱动线和感测线的每个相交处形成电容器。自电容技术和互电容技术可用于相同触摸界面并且彼此互补，例如，自电容可用于确认使用互电容来检测的触摸。

触摸传感器可能以针对可合并到接触敏感表面(例如，触摸板或显示屏的接触敏感表面)中并且可有利于用户与相关联的家用电器进行交互的2-D接触敏感表面的2维(2-D)布置进行重叠。绝缘保护层(例如，树脂、玻璃、塑料等)可用于覆盖触摸传感器。如本文所用，“触摸显示器”或“触摸面板”是合并2-D触摸传感器的显示器(诸如液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管(TFT)LCD或发光二极管(LED)显示器)。

使用触摸屏的示例(该示例使用采用电荷转移技术的互电容传感器的矩阵传感器方法)，驱动电极可在衬底的一侧上成行延伸并且感测电极可在衬底的另一侧上成列延伸，以便限定N×M个节点的“矩阵”阵列。每个节点对应于驱动电极的导电线与感测电极的导电线之间的交点。驱动电极同时驱动给定行中的所有节点，并且感测电极感测给定列中的所有节点。在节点位置处的驱动电极和感测电极的电容耦接(互电容)，或者感测电极与接地的耦接(自电容)可响应于指示触摸事件的电容变化而被单独测量或者两者都被测量。例如，如果向行2的驱动电极施加驱动信号且列3的感测电极是有源的，则节点位置是：(行2,列3)。可顺序通过驱动电极和感测电极的不同组合来扫描节点。在一种模式中，驱动电极可被顺序地驱动，而感测电极全都被连续地监测。在另一种模式中，每个感测电极可以被顺序地采样。

一些触摸界面合并力感测。此类“力敏”界面可包括合并到例如显示器或触摸板中的传感器以测量表面与该表面下方的特征之间的距离的增量差异。例如，当发生相对移动时，一对电极之间的距离可改变，从而提供可测量的电容和/或电容变化。电容变化可用于响应于电容变化的量值而估计施加到“力敏表面”的力。还可估计力敏表面上的所施加的力的位置，例如响应于登记电容变化的力传感器和/或也与界面集成的触摸传感器的电极对的一个或多个位置。

作为非限制性示例，可实现微控制器、数字逻辑电路和/或可配置状态机以控制驱动电极并分析触摸传感器和力传感器上的电容效应。包括微控制器的集成电路(IC)封装可以提供输入和输出引脚以与主机进行通信；以及提供固件以执行技术和操作，包括本文结合各种实施方案所述的那些。可与本公开的各种实施方案一起使用的微控制器的示例可包括例如外围界面微控制器、基于ARM的微控制器以及AVR-8和32位微控制器。

举例来说，电容传感器的感测电极可以通过数字控制器的设备I/O引脚操作地耦接到采集前端(例如，电荷积分器)。数字控制器可以通过ADC/DAC引脚耦接到采集前端。数字控制器可包括例如状态机(可形成数字逻辑电路的加法器、触发器和多路复用器的集合)，该状态机被配置为响应于信道电容测量值而识别接触和关于接触的信息。

在本公开中，“同时采集”和“已同时采集”意指由模拟电路和/或数字逻辑电路在相同采集周期期间采集指示来自电容传感器的多个(例如，两个或更多个)感测信道的感测信号的信号(模拟或数字)。感测信号可以是例如从电容传感器的感测信道到采样电路的电荷流、到电荷-电压转换器的电荷流或这两者。可测量的信号可以是电压、电流、电阻、电容或它们的组合。可在相同的采集电路或多于一个采集电路处采集来自多个传感器信道的感测信号。本公开中描述的实施方案假设感测信号是在相同采集电路处采集的，但如上所述，这不是本公开的要求。使用如“已同时采集”中的过去时态“已采集”并不旨在要求同时采集的完成，并且可包括在同时采集期间的任何时间点或操作。

对信道电容的提及包括绝对信道电容和信道电容的变化两者。信道电容测量值或电容测量值包括指示信道电容的任何值。

在本公开中，“扩展代码”意指以数据速率(即，在本文中也可表征为编码速率的频率)的N位编码数据流。编码速率通常是被编码数据的数据速率的N倍。在数字域中，扩展代码的每个位是逻辑“0”或逻辑“1”。例如，8位扩展代码可以是“0101 0101”。出于一致性和便于解释的目的，在数字域中讨论扩展代码，但它们也可以是具有振幅和频率的模拟信号。

一些扩展代码可正交于其他扩展代码，也就是说，两个扩展代码的互相关性基本上为零(即，它们不会相互干扰)。正交扩展代码的一个特性是两个扩展代码的点积为零。

一种常规电容测量技术是逐信道地进行，如图9A所示。关于每个周期904，顺序地针对信道902中的每一者，一次一个感测信道地进行测量。因此，在周期1测量信道1，在周期2测量信道2，在周期3测量信道3，并且在周期4测量信道4。逐信道测量是快速的(4个周期中4个信道)，但测量过程本身几乎没有内置噪声容限。

用于改善SNR的一种技术是对来自每个信道的多个测量值进行平均化，如图9B所示。因此，将信道1测量4次，将信道2测量4次，依此类推。对于高斯分布噪声，将每个信道的N个测量值进行平均化会导致每个信道的SNR的改善(其也可被表征为噪声的减小)。然而，如图9B所示，测量仍然是顺序进行的(即，逐信道地进行)，并且因此采集速度慢于不使用平均化的技术。值得注意的是，与图9A所示的4个周期中4个信道的采集相比，图9B示出了16个周期914中4个信道912的采集。这种长采集时段不利于触摸面板解析速度。将信道的测量描述为“顺序的”或以某种顺序不旨在意指信道是相邻的(或感测线是相邻的)，也不旨在意指本公开要求以特定顺序采集感测信号或以任何顺序进行信道测量。

本公开的一些实施方案整体涉及在电容传感器的多个传感器信道处同时采集感测信号，并且将扩展编码应用于同时采集的感测信号。扩展编码信号可由触摸处理器解码和处理。对采集的信号进行扩展编码改善了触摸界面的噪声容限。因此，本公开的一个或多个实施方案涉及噪声耐受的触摸采集系统。

同时采集传感器信号并使用扩展编码的一个优点是其在不同程度上解耦解析速度与SNR之间的权衡。换句话讲，给定信噪比为SNR

此外，合并本公开的采集和/或测量技术的电容感测系统可实现与单信道采集系统相同的SNR性能，但具有

在各种实施方案中，所选择的扩展代码是正交的，以便允许将有贡献的感测信号更好地微分为累加信号。换句话讲，如果存在三个扩展代码，则每个扩展代码正交于另外两个扩展代码。一般来讲，所使用的扩展代码的数量将与同时采集的触摸传感器的信道的数量相同。

图1示出了根据本公开的一个或多个实施方案的合并采集和测量技术的电容传感器的操作。在该示例中，在8个采集周期内同时采集在信道102(即，Ch.1至Ch.8)处的感测信号(例如，电荷)。在该示例中，电容没有变化。Tx值106指示基线信道电容(例如，在触摸面板处没有触摸)。此处，每个信道上的电荷指示供应给驱动线的驱动信号的量值。

在每个采集周期期间，将正交扩展代码104的每个位应用于信道102。例如，将代码“0000 0000”应用于来自Ch.1的感测信号，将代码“0101 0101”应用于Ch.2，依此类推，其中在每个采集周期期间应用每个连续位(从左到右)。因此，当“0000 0000”的代码104与Ch.1的Tx值106(“1”)在八个采集周期内进行卷积时，对应于Ch.1的编码的Tx编码值110为“-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1”，当代码“0101 0101”与Ch.2的Tx值106(“1”)进行卷积时，对应于Ch.2的编码Tx值110为“-1 1 -1 1 -1 1 -1 1”，依此类推。

信道的编码Tx值110中的每个位表示对在采集电路处累加的值的正贡献或负贡献。因此，Tx值110的第一位110a对每个信道的贡献可被累加为“-8”或(-1)+(-1)+(-1)+(-1)+(-1)+(-1)+(-1)+(-1)＝-8，Tx字110的下一位110b对每个信道的贡献可被累加为“0”或(-1)+(1)+(-1)+(1)+(-1)+(1)+(-1)+(1)＝0，依此类推。最终传输到数字控制器的编码累加Tx值108是“-8 0 0 0 0 0 0 0”。

可响应于正交扩展代码104对编码累加Tx值108进行解码，以得到每个感测信道的编码中间值114。因此，Ch.1的编码中间数据114为“8 0 0 0 0 0 0 0”，Ch.2的编码中间值114为“8 0 0 0 0 0 0 0”，依此类推。可响应于每个信道的编码中间值114对接收值(Rx值)116进行解码。在一个或多个实施方案中，通过对编码中间值114的每个条目求和来确定Rx值116，例如，Ch.1的Rx值116为8，Ch.2的Rx值116为8，依此类推。通过在该示例中实现的预定义约定，“8”对应于逻辑“1”并且“-8”对应于逻辑“0”。因此，在该示例中，Rx值116对应于“1111 1111”，其与Tx值106相同，或者使用触摸示例，无触摸。本领域的普通技术人员将理解可实现其他约定。

图2示出了根据本公开的一个或多个实施方案的电容感测系统200的实施方案的系统图。编码器220可以操作地耦接到N信道传感器210的感测信道212，并且可以被配置为对在1至N个感测信道212处同时采集的感测信号进行编码(例如，调制信号)。在一个或多个实施方案中，编码器220可包括N个编码器，并且每个此类编码器可被配置为响应于扩展代码而对N信道传感器210的分配信道进行编码。在一个或多个实施方案中，编码器220可以是被配置为实现扩展代码与感测信号的卷积的数字逻辑电路。在一个或多个实施方案中，每个扩展代码可被实现为数字电路。在另一个实施方案中，通用数字电路可被配置为响应于一个或多个扩展代码而实现卷积。

累加器230可以操作地耦接到编码器220并且被配置为接收编码的1至N个感测信号。在一个或多个实施方案中，累加器230可包括电荷至电压转换器(未示出)，该电荷至电压转换器被配置为累加电荷并响应于电荷而输出电压。在一个或多个实施方案中，累加器230可包括充电后转移电路，该充电后转移电路在积分电容器处累加电荷，并且响应于信道电容和/或信道电容变化而更快或更慢地输出离散电压。

解码器240可以操作地耦接到累加器230。解码器240可被配置为接收来自累加器230(例如，耦接到电荷-电压转换器的输出部，耦接到模数转换器的输出部等)的扩展编码的模拟或数字信号，响应于一个或多个扩展代码对接收信号进行解码，以及输出解码信号。解码器240可被配置为对编码累加信号进行解码并生成指示每个信道对编码累加值的贡献的编码中间值。每个信道的每个此类编码中间值可在连续采集周期内生成。

在一个或多个实施方案中，解码器240可以是耦接到数字控制器250的硬件或数字电路。在另一个实施方案中，解码器240可能以软件实现，例如以数字控制器250的软件实现。

在一个或多个实施方案中，编码器220、累加器230和解码器240可形成用于电容感测系统200的采集电路，例如前端采集电路。在另一个实施方案中，编码器220和累加器230可形成用于电容感测系统200的采集电路，并且解码器240可在数字控制器250处(例如，以软件)实现。

数字控制器250可以操作地耦接到解码器240，并且可被配置为响应于编码中间值来确定一个或多个信道的信道电容测量值。在一个或多个实施方案中，数字控制器250可包括被配置为响应于信道电容测量值而确定触摸信息的一个或多个触摸处理器(未示出)。例如，操作地耦接到N信道传感器210的接触敏感表面(未示出)处的触摸的位置(例如，x-y-位置、像素位置等)。在一个或多个实施方案中，数字控制器250可被配置为向数据总线(未示出)的接口(未示出)提供触摸信息，例如通用异步接收器-发射器(UART)、通用同步/异步接收器-发射器USART、或内部集成电路(I

图3示出了根据本公开的一个或多个实施方案的可在电容传感器系统200处执行的示例性测量。在该示例中，响应于信道电容变化而累加来自Ch.4的电荷。信道电容在此表示为“3”。编码器220将“0110 0110”的扩展代码302应用于Ch.4，并且结果是“-3,3,3,-3,-3,3,3,-3”的扩展编码值304。扩展编码值304和与其他信道相关联的扩展编码值一起累加，并且扩展编码累加Tx值306是“-4,4,0,0,-4,4,0,-8”。解码器240响应于用于对每个信道进行编码的扩展代码而对Tx值306进行解码，并且构建指示每个信道对累加值的贡献的扩展编码中间值。Ch.4的扩展编码中间值308为“4,4,0,0,4,4,0,8”。

数字控制器250通过对中间编码值的每个位的值求和来对其接收的每个编码中间值进行解码，以确定每个感测信道的接收值。此处，响应于中间编码值而确定的Ch.4的信道电容测量值310为“24”。

在触摸应用程序情况下，触摸处理器(未示出)可被配置为将每个信道的信道电容测量值与一个或多个阈值进行比较，并且响应于该比较，确定触摸信息(例如，如果发生触摸，则确定发生触摸的位置(例如，x坐标和y坐标)、发生触摸的时间(例如，计数器)，以及其他触摸信息)。

图4示出了根据本公开的一个或多个实施方案的电容感测系统200的噪声容限的示例。此处，噪声402与编码累加Tx值404一起传输。噪声402可为例如与其他子系统、电源、湿气等的不想要的电容耦接的结果，其影响由电容感测系统对信道电容的测量。如图4所示，由于噪声402，编码累加Tx值404不与将在100％噪声免疫电容感测系统中传输的值精确匹配。然而，由数字控制器250响应于中间值408而确定的Ch.4的测量值406仅包括由于噪声402引起的少量误差(24–23.5＝.5)。

图5A示出了根据本公开的实施方案的利用电容感测系统的编码感测信道的采集过程的流程图。在操作502中，在电容传感器的驱动信道处断言驱动信号。在一个或多个实施方案中，驱动信号可指示在电容感测系统处执行的感测操作。驱动信号可针对多个采集周期进行断言，该多个采集周期形成同时采集时段。在操作504中，响应于扩展代码对电容传感器的N个感测信道处的感测信号进行扩展编码。在一个或多个实施方案中，将不同的N位扩展代码应用于每个感测信道，并且每个扩展代码正交于其他扩展代码。在一个或多个实施方案中，对于每个采集周期，感测信号在可用扩展代码的位上扩展。在操作506中，累加各自对应于不同信道的N个扩展编码位。在操作508中，将当前的扩展编码累加位传输到例如数字控制器250。在每个采集周期中，感测信号在扩展代码的附加位上扩展，直到在相当于采集周期的同时采集时段之后，感测信号已在整个扩展代码上扩展、累加并传输。

图5B示出了根据本公开的实施方案的用于对扩展编码感测信号进行解码并且使用解码信号来确定信道电容测量值的过程的流程图。在操作512中，接收扩展编码累加值。在操作514中，响应于扩展代码而对扩展编码累加值进行解码。在操作516中，响应于解码而确定每个信道的编码中间值。在一个或多个实施方案中，应用解码操作，该解码操作与在每个信道处应用以对传输值进行编码以便得到每个中间值的编码序列在逻辑上相反。在操作518中，针对至少一个信道对中间值进行进一步解码。在一个或多个实施方案中，将编码中间值的每个位与其他位进行求和。在操作520中，响应于解码而确定信道电容测量值。

还可将噪声引入电容感测系统的驱动线或感测线。因此，在本公开的一些实施方案中，使用正交扩展代码对驱动信号进行编码并在多个频率上对其进行调制，并且然后使用编码和频率扩展驱动信号来驱动驱动线。解扩展器和解码器在感测信号传输到数字控制器之前对感测信号进行解调和解码。

图6示出了根据本公开的一个或多个实施方案的合并扩展编码的电容感测系统。电容感测系统600在驱动侧上包括编码器610、代码扩展器620和具有驱动信道630的表面。编码器610可被配置为响应于扩展代码对驱动信号602进行编码。对于每个采集周期，编码器610可被配置为通过可用扩展代码的附加位对信道的驱动信号进行编码。代码扩展器620可以操作地耦接到编码器610并且被配置为响应于与信道相关联的传输频率(例如，Fx、

电容感测系统600的感测侧包括具有Y个感测信道640的传感器、采集电路650、解扩展器660、解码器670和数字控制器680。在一个或多个实施方案中，解码器670可以是数字控制器680的一部分，例如在固件或电路中执行的过程。采集电路650可以操作地耦接到感测信道640，并且被配置为同时采集来自感测信道640的感测信号，包括指示信道电容和信道电容变化的信号。解扩展器660可以操作地耦接到采集电路650，并且被配置为对在采集电路650处累加的编码和扩展感测信号进行频率解调。解扩展器660可以操作地耦接到解码器670，并且解码器670可被配置为响应于用于对驱动线进行编码的正交扩展代码而对编码累加信号进行解码。解码的结果可以是每个信道的编码中间值或数据。解码器670可被配置为进一步对中间值进行解码并确定指示感测信道640的每个感测信道的信道电容的值。数字控制器680可被配置为进一步处理信道电容值，并且例如响应于信道电容值而确定触摸信息。

虽然采集电路650、解扩展器660和解码器670被描述为单独单元，但在一个或多个实施方案中，解扩展器660、解码器670和累加器(未示出)可以一起形成采集电路650。一个或多个实施方案可在不同阶段(例如，在电荷累加之后、在解扩展之后或在解码之后)实现模数(ADC)转换。另外，在一个或多个实施方案中，解扩展器660和解码器670中的一者或多者可在数字控制器680处实现(例如，以由微处理器执行的软件)。

在一个或多个实施方案中，解扩展器660、解码器670和数字控制器680中的一者或多者可被实现为具有存储器、微处理器、输入/输出端口和任选的一个或多个外围设备的微控制器的一部分。在另一个实施方案中，解扩展器660、解码器670和数字控制器680中的一者或多者可被实现为外围设备的硬件电路或数字电路，或者如果外围设备在微处理器处实现，则可被实现为软件。

图7A示出了根据本公开的实施方案的用于对电容感测系统的感测信道进行编码的编码驱动过程700的流程图。在操作702中，响应于扩展代码对驱动信号进行扩展编码。在一个或多个实施方案中，每个驱动信号被配置为在电容传感器的不同驱动信道处被断言。将不同的N位扩展代码应用于每个驱动信号，并且每个扩展代码正交于其他扩展代码。在一个或多个实施方案中，对于每个采集周期，驱动信号在可用扩展代码的位上扩展。可提供关于将在其上对驱动信号进行扩展编码的一个或多个采集周期的信息。在操作704中，响应于与驱动信道相关联的传输频率对驱动信号进行频率扩展。在操作706中，在电容传感器的驱动信道处断言编码和频率扩展驱动信号。在操作708中，累加来自电容传感器的感测信道的感测信号。

图7B示出了根据本公开的实施方案的扩展采集过程710的流程图，该扩展采集过程用于对响应于频率扩展和编码驱动信号而生成的累加感测信号进行解码，并且使用该结果来确定信道电容测量值。在操作712中，接收频率扩展的编码累加感测信号。值得注意的是，由于频率扩展，其可采取N*f

本公开中描述的电容感测系统的实施方案可合并到被配置为执行触摸处理和力处理的触摸界面中。图8示出了根据本公开的实施方案的噪声耐受的触摸界面中的力感测。通过进一步处理基于感测信号的电容测量值来确定压力测量值802(即，力)。

本领域的普通技术人员将会知道，本公开的实施方案可不止适用于将电容变化转换为电压，例如，相同的原理适用于使用电荷变化来确定频率以及使用电荷变化来确定电流。因此，本公开的触摸实施方案不限于测量电压以检测接触的触摸控制器，而是还适用于测量频率和电流(或频率和/或电流的变化)的触摸控制器。

本领域的普通技术人员将认识到，除了克服一些常规采集技术的缺陷之外，本公开的实施方案还具有许多益处和优点。例如，与常规采集技术相比，实施方案可实现解析速度改善，并且因此能够在与常规采集技术相同的时间约束内解析更大的面板；实现信噪比改善并且因此以通过常规单信道采集实现的相同解析速度操作，但抗噪性更高；以及实现功率节省改善，因为更快地操作允许设备在更短时段内的使用以及随时间推移的更少功率消耗。

本说明书中的许多功能描述可被示出、描述或标记为编程代码(包括固件)的模块、线程、步骤或其他分类，以便更具体地强调它们的实施独立性。模块可至少部分地以一种或另一种形式在硬件中实现。例如，模块可实现为硬件电路，该硬件电路包括定制的VLSI电路或门阵列、现有半导体诸如逻辑芯片、晶体管或其他分立部件。模块也可在可编程硬件设备诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑部件、可编程逻辑器件等中实现。

模块也可使用存储在物理存储设备(例如，计算机可读存储介质)上、存储器中或其组合中以由各种类型的处理器执行的软件或固件来实现。

可执行代码的所识别模块可例如包括计算机指令的一个或多个物理块或逻辑块，这些物理块或逻辑块可例如被组织为线程、对象、过程或功能。然而，所识别模块的可执行文件不需要物理地定位在一起，而是可包括存储在不同位置中的不同指令，这些指令在被逻辑地结合在一起时包括模块并实现模块的所述目的。

实际上，可执行代码的模块可以是单个指令或许多指令，并且甚至可分布在若干不同的代码段上、不同程序之间以及若干存储装置或存储器设备上。类似地，操作数据在本文中可在模块内被识别和示出，并且能够以任何合适的形式实施并在任何合适类型的数据结构内被组织。操作数据可作为单个数据集被收集，或者可分布在不同位置上，包括分布在不同存储设备上，并且可至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号存在。在模块或模块的部分在软件中实现的情况下，软件部分存储在一个或多个物理设备上，这些物理设备在本文中被称为计算机可读介质。

在一些实施方案中，软件部分以非暂态状态存储，使得软件部分或其表示在同一物理位置持续一段时间。另外，在一些实施方案中，软件部分存储在一个或多个非暂态存储设备上，这些非暂态存储设备包括能够存储非暂态状态和/或表示软件部分的信号的硬件元件，尽管非暂态存储设备的其他部分可能能够改变和/或传输信号。非暂态存储设备的示例是闪速存储器和随机存取存储器(RAM)。非暂态存储设备的另一个示例包括只读存储器(ROM)，该只读存储器可将表示软件部分的信号和/或状态存储一段时间。然而，存储信号和/或状态的能力不会因传输与所存储的信号和/或状态相同或表示所存储的信号和/或状态的信号的其他功能而减弱。例如，处理器可访问ROM以获得表示所存储的信号和/或状态的信号，以便执行对应的软件指令。

本公开的附加非限制性实施方案包括：

实施方案1：一种电容感测系统，包括：传感器电路，该传感器电路包括感测线；采集电路，该采集电路操作地耦接到该感测线，其中该采集电路被配置为在该传感器电路处接收指示一个或多个电容的感测信号，并且响应于该感测信号而提供累加的分离感测信号；以及数字控制器，该数字控制器操作地耦接到该采集电路，并且被配置为响应于该累加的分离感测信号而确定信道电容测量值。

实施方案2：根据实施方案1所述的系统，其中该采集电路被配置为：在该感测线处接收该感测信号；分离该感测信号；以及累加该分离感测信号。

实施方案3：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该采集电路被配置为通过响应于一个或多个扩展代码而扩展该感测信号来分离该感测信号。

实施方案4：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该一个或多个扩展代码中的至少一个扩展代码是包括两个或更多个位的二进制代码。

实施方案5：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该采集电路被配置为在采集时段期间接收该感测信号，该采集时段包括两个或更多个采集周期。

实施方案6：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该感测线包括第一感测线，并且该采集电路被配置为：在采集时段期间，在该第一感测线处接收该感测信号中的第一感测信号；在该采集时段中的第一采集周期期间响应于第一扩展代码而扩展该第一感测信号；以及在该采集时段中的第二采集周期期间响应于该第一扩展代码而扩展该第一感测信号。

实施方案7：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该第一扩展代码至少包括第一位和第二位，并且该采集电路被配置为：将该第一感测信号中的第一感测信号与该第一扩展代码的该第一位进行卷积；以及将该第一感测信号中的第二感测信号与该第一扩展代码的该第二位进行卷积。

实施方案8：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该采集电路被配置为：在该第一采集时段期间，将该第一感测信号中的该第一感测信号与该第一扩展代码的该第一位进行卷积；以及在该第二采集时段期间，将该第一感测信号中的该第二感测信号与该第一扩展代码的该第二位进行卷积。

实施方案9：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该感测线包括第二感测线，并且该采集电路被配置为：在该采集时段期间，在该第一感测线处接收该感测信号中的第二感测信号；在该采集时段中的该第一采集周期期间响应于第二扩展代码而扩展该第二感测信号；以及在该采集时段中的该第二采集周期期间响应于该第二扩展代码而扩展该第二感测信号。

实施方案10：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该第二扩展代码至少包括第一位和第二位，并且该采集电路被配置为：将该第二感测信号中的第一感测信号与该第二扩展代码的该第一位进行卷积；以及将该第二感测信号中的第二感测信号与该第二扩展代码的该第二位进行卷积。

实施方案11：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该第二扩展代码至少包括第一位和第二位，该采集电路被配置为：在该第一采集时段期间，将该第二感测信号中的该第一感测信号与该第二扩展代码的该第一位进行卷积；以及在该第二采集时段期间，将该第二感测信号中的该第二感测信号与该第二扩展代码的该第二位进行卷积。

实施方案12：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该感测线包括第二感测线和第二感测线，并且该采集电路被配置为：在该第一感测线处接收第一感测信号并且在该第二感测线处接收第二感测信号；响应于该一个或多个扩展代码中的第一扩展代码而扩展该第一感测信号；响应于该一个或多个扩展代码中的第二扩展代码而扩展该第二感测信号；以及累加该扩展的第一感测信号和该扩展的第二感测信号。

实施方案13：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该数字控制器被配置为响应于该一个或多个扩展代码而对该累加的分离感测信号进行微分。

实施方案14：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该数字控制器被配置为响应于该信道电容测量值而确定触摸信息。

实施方案15：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该数字控制器被配置为提供该一个或多个扩展代码。

实施方案16：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该一个或多个扩展代码包括数字逻辑电路，该数字逻辑电路被配置为接收感测信号和采集周期信息并提供扩展感测信号。

实施方案17：一种从电容传感器采集感测信号的方法，包括：在与电容传感器相关联的一个或多个传感器信道处接收一个或多个感测信号；分离该一个或多个感测信号；以及累加一个或多个分离感测信号。

实施方案18：根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中分离该一个或多个感测信号包括响应于一个或多个扩展代码而扩展该感测信号。

实施方案19：根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中该一个或多个扩展代码中的至少一个扩展代码是包括两个或更多个位的二进制代码。

实施方案20：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括在采集时段期间接收该感测信号，该采集时段包括两个或更多个采集周期。

实施方案21：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括：在采集时段期间，在该感测线中的第一感测线处接收该感测信号中的第一感测信号；在该采集时段中的第一采集周期期间响应于第一扩展代码而扩展该第一感测信号；以及在该采集时段中的第二采集周期期间响应于该第一扩展代码而扩展该第一感测信号。

实施方案22：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括：将该第一感测信号中的第一感测信号与该第一扩展代码的第一位进行卷积；以及将该第一感测信号中的第二感测信号与该第一扩展代码的第二位进行卷积。

实施方案23：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括：在该采集时段期间，在该感测线中的第二感测线处接收该感测信号中的第二感测信号；在该采集时段中的该第一采集周期期间响应于第二扩展代码而扩展该第二感测信号；以及在该采集时段中的该第二采集周期期间响应于该第二扩展代码而扩展该第二感测信号。

实施方案24：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括：将该第二感测信号中的第一感测信号与该第二扩展代码的第一位进行卷积；以及将该第二感测信号中的第二感测信号与该第二扩展代码的第二位进行卷积。

实施方案25：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括：在该感测线中的第一感测线处接收第一感测信号，以及在该感测线中的第二感测线处接收第二感测信号；响应于该一个或多个扩展代码中的第一扩展代码而扩展该第一感测信号；响应于该一个或多个扩展代码中的第二扩展代码而扩展该第二感测信号；以及累加该扩展的第一感测信号和该扩展的第二感测信号。

实施方案26：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该一个或多个扩展代码而对该累加的分离感测信号进行微分。

实施方案27：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该一个或多个分离感测信号而确定至少一个信道电容测量值。

实施方案28：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该至少一个信道电容测量值而确定触摸信息。

实施方案29：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括：响应于该一个或多个扩展代码而对该累加的分离感测信号进行微分；对一个或多个单独的分离感测信号进行积分；以及响应于该积分感测信号而确定一个或多个电容信道测量值。

实施方案30：根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中每个扩展代码与该一个或多个传感器线中的一者相关联。

实施方案31：一种用于电容感测的数字控制器，该控制器包括：解码器，该解码器被配置为：响应于一个或多个扩展代码而对累加感测信号进行微分；以及对微分分离感测信号进行积分，以及处理器，该处理器被配置为响应于该积分感测信号而确定一个或多个电容信道测量值。

实施方案32：根据前述实施方案中任一项所述的数字控制器，其中该解码器被配置为：响应于该一个或多个扩展代码中的第一扩展代码和该累加感测信号，确定该微分分离感测信号中的第一微分分离感测信号。

实施方案33：根据前述实施方案中任一项所述的控制器，其中该第一微分分离感测信号包括至少两个中间值，并且该解码器被配置为通过将该至少两个中间值相加来对该第一微分分离感测信号进行积分。

实施方案34：根据前述实施方案中任一项所述的控制器，其中该解码器被配置为：响应于该一个或多个扩展代码中的第二扩展代码和该累加感测信号，确定该微分分离感测信号中的第二微分分离感测信号。

实施方案35：根据前述实施方案中任一项所述的控制器，其中该第二微分分离感测信号包括至少两个中间值，并且该解码器被配置为通过将该至少两个中间值相加来对该第二微分分离感测信号进行积分。

实施方案36：根据前述实施方案中任一项所述的控制器，其中该处理器被配置为响应于该一个或多个电容信道测量值而确定触摸信息。

实施方案37：根据前述实施方案中任一项所述的控制器，其中该处理器被配置为将该一个或多个扩展代码提供给采集电路。

实施方案38：一种用于控制电容感测的方法，该控制器包括：响应于一个或多个扩展代码而对累加感测信号进行微分；对微分分离感测信号进行积分，以及响应于该积分感测信号而确定一个或多个电容信道测量值。

实施方案39：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该一个或多个扩展代码中的第一扩展代码和该累加感测信号，确定该微分分离感测信号中的第一微分分离感测信号。

实施方案40：根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中该第一微分分离感测信号包括至少两个中间值，并且该方法还包括通过将该至少两个中间值相加来对该第一微分分离感测信号进行积分。

实施方案41：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该一个或多个扩展代码中的第二扩展代码和该累加感测信号，确定该微分分离感测信号中的第二微分分离感测信号。

实施方案42：根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中该第二微分感测信号包括至少两个中间值，并且该方法还包括通过将该至少两个中间值相加来对该第二微分分离感测信号进行积分。

实施方案43：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该一个或多个电容信道测量值而确定触摸信息。

实施方案44：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括提供该一个或多个扩展代码。

实施方案45：一种电容感测系统，包括：传感器电路，该传感器电路包括感测线和驱动线；编码器，该编码器被配置为响应于一个或多个扩展代码而提供编码驱动信号；频率扩展器，该频率扩展器被配置为响应于一个或多个传输频率和一个或多个编码驱动信号而提供调制驱动信号；采集电路，该采集电路被配置为响应于一个或多个感测信号而提供累加信号；频率解扩展器，该频率解扩展器被配置为响应于一个或多个累加信号而提供解调信号；解码器，该解码器被配置为响应于一个或多个解调信号而提供微分信号；以及数字逻辑部件，该数字逻辑部件被配置为响应于一个或多个微分信号而提供信道电容测量值。

实施方案46：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该一个或多个扩展代码中的至少一个扩展代码是包括两个或更多个位的二进制代码。

实施方案47：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该编码器被配置为响应于该一个或多个扩展代码而扩展驱动信号。

实施方案48：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该编码器被配置为响应于第一扩展代码而扩展驱动信号，并且响应于第二扩展代码而扩展驱动信号。

实施方案49：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该频率扩展器被配置为响应于第一传输频率而调制第一编码驱动信号。

实施方案50：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该频率扩展器被配置为响应于第二传输频率而调制第二编码驱动信号。

实施方案51：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该编码器被配置为在采集时段期间提供该编码驱动信号，并且该频率扩展器被配置为在该采集时段期间提供该调制驱动信号，其中该采集时段包括一个或多个采集周期。

实施方案52：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该编码器被配置为在该采集时段中的第一采集周期期间提供第一编码驱动信号，并且该频率扩展器被配置为在该第一采集周期期间提供第一调制驱动信号。

实施方案53：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该编码器被配置为在该采集时段中的第二采集周期期间提供第二编码驱动信号，并且该频率扩展器被配置为在该第二采集周期期间提供该第二调制驱动信号，其中该第二采集周期在该第一采集周期之后。

实施方案54：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该编码器被配置为响应于该一个或多个扩展代码中的第一扩展代码而提供该编码驱动信号中的第一编码驱动信号，并且响应于该一个或多个扩展代码中的第二扩展代码而提供该编码驱动信号中的第二编码驱动信号。

实施方案55：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该编码器被配置为在该相同的采集时段期间提供该第一编码驱动信号和该第二编码驱动信号。

实施方案56：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该频率扩展器被配置为响应于该一个或多个频率传输中的第一频率传输而提供该调制驱动信号中的第一调制驱动信号，以及响应于该一个或多个频率传输中的第二频率传输而提供该调制驱动信号中的第二调制驱动信号。

实施方案57：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该频率扩展器被配置为在该相同的采集时段期间提供该第一调制驱动信号和该第二调制驱动信号。

实施方案58：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该传感器电路被配置为在驱动线处接收该调制驱动信号。

实施方案59：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该传感器电路被配置为在第一驱动线处接收第一调制驱动信号，并且在第二驱动线处接收第二调制驱动信号，其中该第一调制驱动信号具有第一频率并且该第二调制驱动信号具有第二频率。

实施方案60：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该传感器电路被配置为在一个或多个感测线处提供该感测信号。

实施方案61：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该感测信号指示该传感器电路处的一个或多个电容。

实施方案62：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中采集电路被配置为累加该感测信号，其中在该感测线处接收该感测信号。

实施方案63：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该频率解扩展器被配置为响应于该一个或多个传输频率而解调累加信号。

实施方案64：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该解码器被配置为响应于该一个或多个扩展代码而对该解调信号进行微分。

实施方案65：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该一个或多个微分信号中的第一微分信号包括至少两个中间值，并且该数字逻辑部件被配置为通过对该至少两个微分值求和来对该第一微分信号进行积分。

实施方案66：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该数字逻辑部件被配置为响应于该信道电容测量值而确定触摸信息。

实施方案67：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该数字逻辑部件被配置为提供该一个或多个扩展代码。

实施方案68：根据前述实施方案中任一项所述的系统，其中该一个或多个扩展代码包括数字逻辑电路，该数字逻辑电路被配置为接收驱动信号和采集周期信息并提供编码驱动信号。

实施方案69：一种感测传感器电路的信道电容的方法，该方法包括：响应于一个或多个扩展代码对驱动信号进行编码；响应于一个或多个传输频率和一个或多个编码驱动信号而调制编码驱动信号；在该传感器电路的驱动线处提供调制的编码驱动信号；在该传感器电路的感测线处采集感测信号；响应于该一个或多个传输频率而解调该感测信号；响应于该一个或多个扩展代码对解调感测信号进行解码；以及响应于一个或多个解调感测信号而测量该传感器电路的信道电容。

实施方案70：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括其中该一个或多个扩展代码中的至少一个扩展代码是包括两个或更多个位的二进制代码。

实施方案71：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于第一扩展代码对驱动信号进行编码，以及响应于第二扩展代码对驱动信号进行编码。

实施方案72：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于第一传输频率而调制第一编码驱动信号。

实施方案73：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于第二传输频率而调制第二编码驱动信号。

实施方案74：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括在采集时段期间提供该编码驱动信号，以及在该采集时段期间提供该调制驱动信号，其中该采集时段包括一个或多个采集周期。

实施方案75：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括在该采集时段中的第一采集周期期间提供第一编码驱动信号，以及在该第一采集周期期间提供第一调制驱动信号。

实施方案76：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括在该采集时段中的第二采集周期期间提供第二编码驱动信号，以及在该第二采集周期期间提供该第二调制驱动信号，其中该第二采集周期在该第一采集周期之后。

实施方案77：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该一个或多个扩展代码中的第一扩展代码而提供该编码驱动信号中的第一编码驱动信号，以及响应于该一个或多个扩展代码中的第二扩展代码而提供该编码驱动信号中的第二编码驱动信号。

实施方案78：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括在该相同的采集时段期间提供该第一编码驱动信号和该第二编码驱动信号。

实施方案79：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该一个或多个频率传输中的第一频率传输而提供该调制驱动信号中的第一调制驱动信号，以及响应于该一个或多个频率传输中的第二频率传输而提供该调制驱动信号中的第二调制驱动信号。

实施方案80：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括在该相同的采集时段期间提供该第一调制驱动信号和该第二调制驱动信号。

实施方案81：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括在驱动线处接收该调制驱动信号。

实施方案82：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括在第一驱动线处接收第一调制驱动信号，以及在第二驱动线处接收第二调制驱动信号，其中该第一调制驱动信号具有第一频率并且该第二调制驱动信号具有第二频率。

实施方案83：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括在一个或多个感测线处提供该感测信号。

实施方案84：根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中该感测信号指示该传感器电路处的一个或多个电容。

实施方案85：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括累加该感测信号，其中在该感测线处接收该感测信号。

实施方案86：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该一个或多个传输频率而解调累加信号。

实施方案87：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该一个或多个扩展代码而对该解调信号进行微分。

实施方案88：根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中该一个或多个微分信号中的第一微分信号包括至少两个中间值。

实施方案89：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括对该至少两个微分值求和。

实施方案90：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括响应于该信道电容测量值而确定触摸信息。

实施方案91：根据前述实施方案中任一项所述的方法，还包括提供该一个或多个扩展代码。

实施方案92：根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中该一个或多个扩展代码包括数字逻辑电路，该数字逻辑电路被配置为接收驱动信号和采集周期信息并提供编码驱动信号。

实施方案93：一种用于电容感测的数字控制器，该控制器包括数字逻辑电路，该数字逻辑电路被配置为响应于一个或多个微分信号而提供信道电容测量值。

实施方案94：根据前述实施方案中任一项所述的数字控制器，还包括编码器，该编码器被配置为响应于一个或多个扩展代码而提供编码驱动信号。

实施方案95：根据前述实施方案中任一项所述的数字控制器，还包括频率扩展器，该频率扩展器被配置为响应于一个或多个传输频率和一个或多个编码驱动信号而提供调制驱动信号。

实施方案96：根据前述实施方案中任一项所述的数字控制器，还包括频率解扩展器，该频率解扩展器被配置为响应于一个或多个累加信号而提供解调信号。

实施方案97：根据前述实施方案中任一项所述的数字控制器，还包括解码器，该解码器被配置为响应于一个或多个解调信号而提供微分信号。

实施方案98：根据前述实施方案中任一项所述的控制方法，包括响应于一个或多个微分信号而提供信道电容测量值。

实施方案99：根据前述实施方案中任一项所述的电容感测方法，包括：在电容传感器的一个或多个驱动线处接收一个或多个编码和频率扩展驱动信号；以及响应于该一个或多个编码和频率扩展驱动信号而提供一个或多个感测信号。

虽然本文关于某些图示实施方案描述了本发明，但本领域的普通技术人员将认识到并理解本发明不受此限制。相反，在不脱离下文所要求保护的本发明的范围及其法律等同形式的情况下，可对图示实施方案和所述实施方案进行许多添加、删除和修改。此外，来自一个实施方案的特性可与另一个实施方案的特性组合，同时仍被包括在发明人所设想的本发明的范围内。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种电容感测系统，包括：

传感器电路，所述传感器电路包括感测线；

采集电路，所述采集电路操作地耦接到所述感测线，其中所述采集电路被配置为在所述传感器电路处接收指示一个或多个电容的感测信号，并且响应于所述感测信号而提供累加的分离感测信号；和

数字控制器，所述数字控制器操作地耦接到所述采集电路，并且被配置为响应于所述累加的分离感测信号而确定信道电容测量值。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述采集电路被配置为：

在所述感测线处接收所述感测信号；

分离所述感测信号；以及

累加所述分离感测信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述采集电路被配置为通过响应于一个或多个扩展代码而扩展所述感测信号来分离所述感测信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述一个或多个扩展代码中的至少一个扩展代码是包括两个或更多个位的二进制代码。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述采集电路被配置为在采集时段期间接收所述感测信号，所述采集时段包括两个或更多个采集周期。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述感测线包括第一感测线，并且所述采集电路被配置为：

在采集时段期间，在所述第一感测线处接收所述感测信号中的第一感测信号；

在所述采集时段中的第一采集周期期间响应于第一扩展代码而扩展所述第一感测信号；以及

在所述采集时段中的第二采集周期期间响应于所述第一扩展代码而扩展所述第一感测信号。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一扩展代码至少包括第一位和第二位，并且所述采集电路被配置为：

将所述第一感测信号中的第一感测信号与所述第一扩展代码的所述第一位进行卷积；以及

将所述第一感测信号中的第二感测信号与所述第一扩展代码的所述第二位进行卷积。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述采集电路被配置为：

在第一采集时段期间，将所述第一感测信号中的所述第一感测信号与所述第一扩展代码的所述第一位进行卷积；以及

在第二采集时段期间，将所述第一感测信号中的所述第二感测信号与所述第一扩展代码的所述第二位进行卷积。

9.根据权利要求6所述的系统，其中所述感测线包括第二感测线，并且所述采集电路被配置为：

在所述采集时段期间，在所述第一感测线处接收所述感测信号中的第二感测信号；

在所述采集时段中的所述第一采集周期期间响应于第二扩展代码而扩展所述第二感测信号；以及

在所述采集时段中的所述第二采集周期期间响应于所述第二扩展代码而扩展所述第二感测信号。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第二扩展代码至少包括第一位和第二位，并且所述采集电路被配置为：

将所述第二感测信号中的第一感测信号与所述第二扩展代码的所述第一位进行卷积；以及

将所述第二感测信号中的第二感测信号与所述第二扩展代码的所述第二位进行卷积。

11.根据权利要求9所述的系统，其中所述第二扩展代码至少包括第一位和第二位，所述采集电路被配置为：

在所述第一采集时段期间，将所述第二感测信号中的所述第一感测信号与所述第二扩展代码的所述第一位进行卷积；以及

在所述第二采集时段期间，将所述第二感测信号中的所述第二感测信号与所述第二扩展代码的所述第二位进行卷积。

12.根据权利要求3所述的系统，其中所述感测线包括第一感测线和第二感测线，并且所述采集电路被配置为：

在所述第一感测线处接收第一感测信号并且在所述第二感测线处接收第二感测信号；

响应于所述一个或多个扩展代码中的第一扩展代码而扩展所述第一感测信号；

响应于所述一个或多个扩展代码中的第二扩展代码而扩展所述第二感测信号；以及

累加所述扩展的第一感测信号和所述扩展的第二感测信号。

13.根据权利要求3所述的系统，其中所述数字控制器被配置为响应于所述一个或多个扩展代码而对所述累加的分离感测信号进行微分。

14.根据权利要求3所述的系统，其中所述数字控制器被配置为响应于所述信道电容测量值而确定触摸信息。

15.根据权利要求3所述的系统，其中所述数字控制器被配置为提供所述一个或多个扩展代码。

16.根据权利要求3所述的系统，其中所述一个或多个扩展代码包括数字逻辑电路，所述数字逻辑电路被配置为接收感测信号和采集周期信息并提供扩展感测信号。

17.根据权利要求3所述的系统，其中所述一个或多个扩展代码包括：

第一扩展代码，所述第一扩展代码包括第一组位；和

第二扩展代码，所述第二扩展代码包括第二组位，

其中所述第二组位与所述第一组位正交。

18.一种从电容传感器采集感测信号的方法，包括：

在与电容传感器相关联的一个或多个传感器信道处接收一个或多个感测信号；

分离所述一个或多个感测信号；以及

累加一个或多个分离感测信号。

19.根据权利要求18所述的方法，其中分离所述一个或多个感测信号包括响应于一个或多个扩展代码而扩展所述感测信号。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述一个或多个扩展代码中的至少一个扩展代码是包括两个或更多个位的二进制代码。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括在采集时段期间接收所述感测信号，所述采集时段包括两个或更多个采集周期。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括：

在采集时段期间，在所述感测线中的第一感测线处接收所述感测信号中的第一感测信号；

在所述采集时段中的第一采集周期期间响应于第一扩展代码而扩展所述第一感测信号；以及

在所述采集时段中的第二采集周期期间响应于所述第一扩展代码而扩展所述第一感测信号。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括：

将所述第一感测信号中的第一感测信号与所述第一扩展代码的第一位进行卷积；以及

将所述第一感测信号中的第二感测信号与所述第一扩展代码的第二位进行卷积。

24.根据权利要求22所述的方法，还包括：

在所述采集时段期间，在所述感测线中的第二感测线处接收所述感测信号中的第二感测信号；

在所述采集时段中的所述第一采集周期期间响应于第二扩展代码而扩展所述第二感测信号；以及

在所述采集时段中的所述第二采集周期期间响应于所述第二扩展代码而扩展所述第二感测信号。

25.根据权利要求24所述的方法，还包括：

将所述第二感测信号中的第一感测信号与所述第二扩展代码的第一位进行卷积；以及

将所述第二感测信号中的第二感测信号与所述第二扩展代码的第二位进行卷积。

26.根据权利要求19所述的方法，还包括：

在所述感测线中的第一感测线处接收第一感测信号，并且在所述感测线中的第二感测线处接收第二感测信号；

响应于所述一个或多个扩展代码中的第一扩展代码而扩展所述第一感测信号；

响应于所述一个或多个扩展代码中的第二扩展代码而扩展所述第二感测信号；以及

累加所述扩展的第一感测信号和所述扩展的第二感测信号。

27.根据权利要求26所述的方法，还包括响应于所述一个或多个扩展代码而对所述累加的分离感测信号进行微分。

28.根据权利要求18所述的方法，还包括响应于所述一个或多个分离感测信号而确定至少一个信道电容测量值。

29.根据权利要求18所述的方法，还包括响应于至少一个信道电容测量值而确定触摸信息。

30.根据权利要求18所述的方法，还包括：

响应于所述一个或多个扩展代码而对所述累加的分离感测信号进行微分；

对一个或多个单独的分离感测信号进行积分；以及

响应于所述积分感测信号而确定一个或多个电容信道测量值。

31.根据权利要求19所述的方法，其中每个扩展代码与所述一个或多个传感器线中的一者相关联。

32.根据权利要求19所述的方法，其中响应于一个或多个扩展代码而扩展所述感测信号包括：

响应于包括第一组位的第一扩展代码而扩展所述感测信号；以及

响应于包括第二组位的第二扩展代码而扩展所述感测信号，其中所述第二组位与所述第一组位正交。

33.一种用于电容感测的数字控制器，所述控制器包括：

解码器，所述解码器被配置为：

响应于一个或多个扩展代码而对累加感测信号进行微分；以及

对微分分离感测信号进行积分，和

处理器，所述处理器被配置为响应于所述积分感测信号而确定一个或多个电容信道测量值。

34.根据权利要求33所述的控制器，其中所述一个或多个扩展代码包括：

第一扩展代码，所述第一扩展代码包括第一组位；和

第二扩展代码，所述第二扩展代码包括第二组位，

其中所述第二组位与所述第一组位正交。

35.根据权利要求33所述的数字控制器，其中所述解码器被配置为：

响应于所述一个或多个扩展代码中的第一扩展代码和所述累加感测信号，确定所述微分分离感测信号中的第一微分分离感测信号。

36.根据权利要求35所述的控制器，其中所述第一微分分离感测信号包括至少两个中间值，并且所述解码器被配置为通过将所述至少两个中间值相加来对所述第一微分分离感测信号进行积分。

37.根据权利要求36所述的控制器，其中所述解码器被配置为：

响应于所述一个或多个扩展代码中的第二扩展代码和所述累加感测信号，确定所述微分分离感测信号中的第二微分分离感测信号。

38.根据权利要求37所述的控制器，其中所述第二微分分离感测信号包括至少两个中间值，并且所述解码器被配置为通过将所述至少两个中间值相加来对所述第二微分分离感测信号进行积分。

39.根据权利要求33所述的控制器，其中所述处理器被配置为响应于所述一个或多个电容信道测量值而确定触摸信息。

40.根据权利要求33所述的控制器，其中所述处理器被配置为将所述一个或多个扩展代码提供给采集电路。

41.一种电容感测系统，包括：

传感器电路，所述传感器电路包括对应于所述电容感测系统的信道的感测线；

编码器，所述编码器被配置为对指示所述传感器电路处的电容的感测信号进行编码，其中所述编码器被配置为通过以下方式执行编码：

响应于第一二进制扩展代码而对第一感测信号进行扩展编码；以及

响应于第二二进制扩展代码而对第二感测信号进行扩展编码，

累加器，所述累加器被配置为累加扩展编码的感测信号；

解码器，所述解码器被配置为获得扩展编码的中间信号，所述扩展编码的中间信号指示所述电容感测系统的所述信道对所累加的扩展编码的感测信号的贡献；和

数字逻辑部件，所述数字逻辑部件被配置为响应于编码的中间信号而确定信道电容测量值。

42.根据权利要求41所述的系统，其中所述解码器被配置为通过以下方式获得扩展编码的中间信号，所述扩展编码的中间信号指示所述电容感测系统的所述信道对所累加的扩展编码的感测信号的贡献：

响应于所述第一扩展代码，获得第一扩展编码的中间信号，所述第一扩展编码的中间信号指示所述电容感测系统的第一信道对累加的扩展编码的感测信号的贡献；以及

响应于第二扩展代码，获得第二扩展编码的中间信号，所述第二扩展编码的中间信号指示所述电容感测系统的第二信道对所述累加的扩展编码的感测信号的贡献。

43.根据权利要求41所述的系统，其中：

所述第一扩展代码包括第一组位；并且

所述第二扩展代码包括第二组位，

其中所述第二组位与所述第一组位正交。

44.一种电容感测系统，包括：

编码器，所述编码器被配置为响应于扩展代码而对驱动器信号进行编码，其中所述编码器被配置为通过以下方式执行编码：

响应于第一二进制扩展代码而对第一驱动器信号进行编码；以及

响应于第二二进制扩展代码对第二驱动器信号进行编码，其中所述第二二进制扩展代码与所述第一二进制扩展代码正交，

传感器电路，所述传感器电路被配置为响应于扩展编码的驱动器信号而提供感测信号；

累加器，所述累加器被配置为累加感测信号；

解码器，所述解码器被配置为获得扩展编码的中间信号，所述扩展编码的中间信号指示所述电容感测系统的感测信道对在多个获取周期内累加的累加感测信号的贡献，其中所述解码器被配置为通过以下方式获得扩展编码的中间信号，所述扩展编码的中

间信号指示所述电容感测系统的所述感测信道对所述累加感测信号的贡献：

响应于所述第一二进制扩展代码，获得第一扩展编码的中间信号，所述第一扩展编码的中间信号指示所述电容感测系统的第一信道对所述累加感测信号的贡献；以及

响应于第二二进制扩展代码，获得第二扩展编码的中间信号，所述第二扩展编码的中间信号指示所述电容感测系统的第二信道对所述累加感测信号的贡献，和

数字逻辑部件，所述数字逻辑部件被配置为响应于编码的中间信号而确定信道电容测量值。