CN105468170A - 电容笔与触摸屏之间的数据传输方法、***和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容笔与触摸屏之间的数据传输方法、数据传输***、电容笔和触摸屏。其中，所述方法包括以下步骤：电容笔获取待传输数据；电容笔根据待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号；以及电容笔发射第一激励信号，以使接收极根据接收时序对第一激励信号进行解码以获取待传输数据。本发明实施例的方法，电容笔生成第一激励信号时，采用多进制(如，三进制、五进制)进行编码，减少了数据传输的时间，提高了数据传输精度，从而提升了用户体验。

Description

电容笔与触摸屏之间的数据传输方法、***和装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种电容笔与触摸屏之间的数据传输方法、数据传输***、电容笔和触摸屏。

背景技术

电容笔主要分主动式和被动式两种。被动式电容笔是业界常见的软头粗头笔，当手拿着这个笔时，笔和手导通，代替手指触摸屏幕。这种被动式电容笔引起的电容变化量小，所以要用软头粗头来增大接触面积从而增大电容变化。但是这种笔划到屏幕上手感不好，而且内部没有相应的压力检测电路所以无法测量压力、按键等数据，无法实现笔迹识别等功能。

主动式电容笔一般内置电池和芯片，利用芯片发送高压信号来激励电容屏(即触摸屏)计算相关坐标，并且可以测出用户使用电容笔时的力量从而实现笔迹识别。但是将压力数值或按键信号传给主机(例如，手机或者平板电脑中的微控制单元MCU)存在一定难度。有的是通过有线的方式，就是笔连出一根线到平板上；有的通过在笔里内置蓝牙或红外等无线发射模块来传递信号；有的是在笔尖发射然后电容屏接收并解析数据然后传给主机，传递时电容屏的发射极TX发送波形，电容笔接收这个波形作为时钟信号，然后电容笔发送相应的信号(例如，二进制代码0或1)，电容屏的接收极RX接收到电容笔发送的这个信号后再解析出数据，然后发送给主机。

但是，上述将压力数值或按键信号传给主机所采用的方法分别存在以下缺点：(1)有线的方式技术简单但是使用不方便，笔上连着的线会影响使用手感；(2)内置无线模块成本高功耗大而且体积也很难做小；(3)笔尖发射然后电容屏接收的方式成本最低，但是实现难度大。因为电容笔的笔尖很细小，如果发送时钟信号的发射极TX不在笔尖附近，笔尖根本就接收不到。而且电容笔在屏幕上滑动的速度很快，即使刚发送数据时笔尖在一个TX上，当数据发送到一半时笔尖已经滑到其他TX上了，而且与接收的RX也会发生相对位移，使RX接收到的信号不稳定。例如，如果电容笔要发送一个10位精度(1024分辨率)的压力值再加2个按键和校验位，就要达到16位左右的数据。由于电容笔在触摸屏上滑动的速度很快，数据位越多，传输数据所需要的时间就越长，那么电容笔在屏上的位移可能越大，RX接收到的数据出错率越高，从而影响用户的使用感受。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，电容笔生成第一激励信号时，采用多进制(如，三进制、五进制)进行编码，减少了数据传输的时间，提高了数据传输精度，从而提升了用户体验。

本发明的第二个目的在于提出一种数据传输***。

本发明的第三个目的在于提出一种电容笔。

本发明的第四个目的在于提出一种触摸屏。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，包括以下步骤：电容笔获取待传输数据；所述电容笔根据所述待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号；以及所述电容笔发射所述第一激励信号，以使所述接收极根据所述接收时序对所述第一激励信号进行解码以获取所述待传输数据。

根据本发明实施例的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，电容笔获取待传输数据，电容笔根据待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号并发射，以使接收极根据接收时序对第一激励信号进行解码以获取待传输数据，电容笔生成第一激励信号时，采用多进制(如，三进制、五进制)进行编码，减少了数据传输的时间，提高了数据传输精度，从而提升了用户体验。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的数据传输***，包括：电容笔和触摸屏，其中，所述电容笔，用于获取待传输数据，并根据所述待传输数据和所述触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号，以及发射所述第一激励信号；所述触摸屏，用于接收所述第一激励信号，并根据所述接收时序对所述第一激励信号进行解码以获取所述待传输数据。

根据本发明实施例的数据传输***，电容笔用于获取待传输数据并根据待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号并发射，触摸屏用于接收第一激励信号，并根据接收时序对第一激励信号进行解码以获取待传输数据，电容笔生成第一激励信号时，采用多进制(如，三进制、五进制)进行编码，减少了数据传输的时间，提高了数据传输精度，从而提升了用户体验。

为了实现上述目的，本发明第三方面实施例的电容笔，包括：获取模块，用于获取待传输数据；生成模块，用于根据所述待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号；以及传输模块，用于发射所述第一激励信号。

根据本发明实施例的电容笔，通过获取模块获取待传输数据，生成模块根据待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号，传输模块则发射第一激励信号，生成模块生成第一激励信号时，采用多进制(如，三进制、五进制)进行编码，减少了数据传输的时间，提高了数据传输精度，从而提升了用户体验。

为了实现上述目的，本发明第四方面实施例的触摸屏，包括：发射极；接收极，用于接收电容笔发射的第一激励信号；解码模块，用于根据所述接收极的接收时序对所述第一激励信号进行解码以获取待传输数据。

根据本发明实施例的触摸屏，接收极接收电容笔发射的第一激励信号，解码模块则根据接收极的接收时序对第一激励信号进行解码以获取待传输数据，其中，电容笔发射的第一激励信号采用多进制(如，三进制、五进制)进行编码，解码模块则通过检测耦合电容的电荷量对第一激励信号进行解码，以获取待传输数据，减少了数据传输的时间，提高了数据传输精度，从而提升了用户体验。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的电容笔在触摸屏上滑动的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的触摸屏与电容笔的电容耦合关系的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的电容笔与触摸屏通过三进制编码传输数据的波形示意图；

图5是根据本发明一个实施例的电容笔与触摸屏通过五进制编码传输数据的波形示意图；

图6是相关技术中的电容笔发送二进制波形的示意图；

图7是根据本发明一个实施例的一个5位5进制数据的波形的示意图；

图8是根据本发明一个实施例的数据传输***的结构示意图；

图9是根据本发明一个实施例的电容笔的结构示意图；

图10是根据本发明一个实施例的触摸屏的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提出了一种电容笔与触摸屏之间的数据传输方法、数据传输***、电容笔和触摸屏。下面参考附图描述根据本发明实施例的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法、数据传输***、电容笔和触摸屏。

图1是根据本发明一个实施例的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，包括以下步骤：

S101，电容笔获取待传输数据。

具体地，电容笔根据用户对笔尖的操作获取待传输数据。如图2所示为电容笔在触摸屏上滑动的示意图。

S102，电容笔根据待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号。

在本发明的一个实施例中，在电容笔生成第一激励信号之前，触摸屏的发射极发射第二激励信号，电容笔根据待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号具体包括：电容笔根据第二激励信号、待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号。

在本发明的一个实施例中，第二激励信号的时序与接收时序相同。即当触摸屏的发射极TX发射第二激励信号时，接收极RX的接收时序是同步的。

具体地，下面首先介绍一下相关技术中的互电容屏(即触摸屏)的检测方法。当手指或电容笔放在触摸屏上时，触摸屏与手指或电容笔的电容耦合关系如图3所示。电容笔放在触摸屏上时，电容笔就和触摸屏上的发射极TX和接收极RX形成耦合关系，如图3所示。触摸屏的TX发送的波形通过C1对RX产生激励，通过C3对电容笔产生激励，电容笔发送的信号则通过C2耦合到RX。当TX发射激励波形时，内部RX的接收时序是同步的。当TX激励发送上升沿时，RX时序为正激励，此时RX会把C1的变化量正向检测，电荷量为C1*Vtx(其中，Vtx是一个定值，为触摸屏发射的激励电压)；当TX激励发送下降沿时，RX时序为负激励，负激励就是反向激励，因为上升沿和下降沿刚好相反，如果是正激励，电荷量就是-C1*Vtx，和刚才正激励时的电荷量C1*Vtx相加结果为0，测不出来，如果是负激励，电荷量就是-(-C1*Vtx)，即C1*Vtx，最后检测的结果就是让两次激励的变化量进行累加，电荷量为2*C1*Vtx。这样提高了变化量和信噪比。

在本发明的一个实施例中，电容笔与触摸屏通过三进制编码传输数据，其中，当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲之后不产生激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为0；当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲之后产生与第二激励信号同向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为+1；以及当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲之后产生与第二激励信号反向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为-1。

具体地，当电容笔在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后不产生激励时，即一直保持高电平或者低电平，那么在第二激励信号的上升沿和下降沿都只有C1充电，C2不充电，那么触摸屏的接收极RX检测到的电荷量为2*C1*Vtx(其中，Vtx是一个定值，即第二激励信号的值)；当电容笔在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后产生同向激励时(电容笔产生与第二激励信号同向激励的意思是：TX发送上升沿时电容笔也发送上升沿，且TX发送下降沿时电容笔也发送下降沿，即电容笔产生的激励的相位与第二激励信号的激励脉冲的相位是同向的)，当TX发送上升沿时电容笔也发送上升沿，C1和C2都充电，那么在上升沿RX检测到的同向激励的电荷量大小就是C1*Vtx+C2*Vpen(其中，Vpen为电容笔发射的信号的电压值)，当TX发送下降沿时电容笔也发送下降沿，RX检测到的电荷量也同样是C1*Vtx+C2*Vpen，那么最后RX检测的结果就是2*C1*Vtx+2*C2*Vpen；当电容笔在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后产生反向激励时(电容笔产生与第二激励信号反向激励的意思是：TX发送上升沿时电容笔发送下降沿，且TX发送下降沿时电容笔发送上升沿，即电容笔产生的激励的相位与第二激励信号的激励脉冲的相位是反向的)，当TX发送上升沿时电容笔发送下降沿时，这时RX检测到的电荷量为C1*Vtx-C2*Vpen，当TX发送下降沿时电容笔发送上升沿时，这时检测到的电荷量也为C1*Vtx-C2*Vpen，两次检测累加的结果就是2*C1*Vtx-2*C2*Vpen。

由此可见，电容笔不随TX激励而激励时检测值为2*C1*Vtx，同向激励时为2*C1*Vtx+2*C2*Vpen，反向激励时为2*C1*Vtx-2*C2*Vpen。RX检测的出的数据就会发现同向激励时数据变大，反向激励时数据变小，而不激励时数据不变。如此，就可以分辨出电容笔向触摸屏传输的数据为0、+1或-1，例如，如图4所示。

在本发明的一个实施例中，电容笔与触摸屏通过五进制编码传输数据，其中，当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后不产生激励，或者，电容笔在上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为0；当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为+2；当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为+1；当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为-2；以及当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为-1。

具体地，当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后不产生激励，即一直保持高电平或者低电平，那么在第二激励信号的上升沿和下降沿都只有C1充电，那么RX检测到的电荷量为2*C1*Vtx，或者，电容笔在上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时，电容笔在上升沿产生正向激励(即TX发送上升沿时电容笔发送上升沿)时RX检测到的电荷量为C1*Vtx+C2*Vpen，电容笔在下降沿产生反向激励(即TX发送下降沿时电容笔发送上升沿)时RX检测到的电荷量为C1*Vtx-C2*Vpen，则最后的检测结果就是C1*Vtx+C2*Vpen加上C1*Vtx-C2*Vpen，即2*C1*Vtx，或者，电容笔在上升沿和下降沿分别产生反向激励和正向激励时，同理，最后的检测结果为C1*Vtx-C2*Vpen加上C1*Vtx+C2*Vpen，也是2*C1*Vtx；当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，即TX发送上升沿时电容笔发送上升沿，TX发送下降沿时电容笔发送下降沿，那么RX检测到的电荷量为2C1*Vtx+2C2*Vpen；当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，即TX发送上升沿时电容笔发送上升沿，TX发送下降沿时电容笔不产生激励(即电容笔保持高电平或者低电平)，或者TX发送上升沿时电容笔不产生激励，TX发送下降沿时电容笔发送下降沿，RX检测到的电荷量为2C1*Vtx+C2*Vpen；当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，即TX发送上升沿时电容笔发送下降沿，TX发送下降沿时电容笔发送上升沿，RX检测到的电荷量为2C1*Vtx-2C2*Vpen；当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，即TX发送上升沿时电容笔发送下降沿，TX发送下降沿时电容笔不产生激励，或者，TX发送上升沿时电容笔不产生激励，TX发送下降沿时电容笔发送上升沿，RX检测到的电荷量为2C1*Vtx-C2*Vpen。

上述五种情况RX检测到的电荷量分别为：2*C1*Vtx、2C1*Vtx+2C2*Vpen、2C1*Vtx+C2*Vpen、2C1*Vtx-2C2*Vpen和2C1*Vtx-C2*Vpen，即电容笔向触摸屏传输的数据分别为0、+2、+1、-2和-1，例如，如图5所示。

以上实施例里说明的是TX激励电容笔同向或反向跟随TX发射激励的情况(分别对应反馈式和激励式两种电容笔坐标检测模式，反馈式是指电容屏的TX发出一个上升沿或下降沿的激励后电容笔收到这个激励并跟着发出激励信号，发出的激励信号根据需要可能和TX发送的沿信号同向或反向。激励式则是电容屏本身不发送信号，只作为接受器，而笔自主发送信号。信号的时序和相位都是事先约定好的)。实际上真正分辨的变化量只有C2的电容值，所以另一种检测方法是TX不激励。芯片检测时内部时序是固定的，如果TX不激励只有电容笔按照固定时序发送同向或反向激励的话，检测值就不会受到C1的影响；同向时电荷为2*C2*Vpen；反向时电荷为-2*C2*Vpen，电容笔不激励时检测的结果就为0，即可以分辨出+1、-1和0。这样，精度更高。下面对触摸屏的发射极TX不发射激励信号时的情况(实现三进制编码和五进制编码)进行详细说明。

在本发明的另一个实施例中，触摸屏的发射极不发射激励信号。那么，电容笔与触摸屏通过三进制编码传输数据，其中，当电容笔在接收时序的脉冲期间不产生激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为0；当电容笔在接收时序的脉冲期间产生同向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为+1；以及当电容笔在接收时序的脉冲期间产生反向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为-1。

具体地，当电容笔在接收时序的脉冲期间不产生激励时，检测到的电荷量为0；当电容笔在接收时序的脉冲期间产生同向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送上升沿，且在接收时序的下降沿电容笔发送下降沿，检测到的电荷量为2*C2*Vpen；当电容笔在接收时序的脉冲期间产生反向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送下降沿，且在接收时序的下降沿电容笔发送上升沿，检测到的电荷量为-2*C2*Vpen。

上述三种情况RX检测到的电荷量分别为：0、2*C2*Vpen和-2*C2*Vpen，即电容笔向触摸屏传输的数据分别为0、+1和-1，例如，如图4所示。

在本发明的另一个实施例中，触摸屏的发射极不发射激励信号。那么，电容笔与触摸屏通过五进制编码传输数据，其中，当电容笔在接收时序的上升沿和下降沿不产生激励，或者，电容笔在上升沿和下降沿期间分别产生正向激励和反向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为0；当电容笔在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为+2；当电容笔在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为+1；以及当电容笔在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为-2；以及当电容笔在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为-1。

具体地，当电容笔在接收时序的上升沿和下降沿不产生激励，或者，电容笔在上升沿和下降沿期间分别产生正向激励和反向激励时。即在接收时序的上升沿和下降沿时电容笔不产生激励，或者在接收时序的上升沿电容笔发送上升沿，且在接收时序的下降沿电容笔发送上升沿，或者在接收时序的上升沿电容笔发送下降沿，且在接收时序的下降沿电容笔发送下降沿，检测到的电荷量为0；当电容笔在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送上升沿，在接收时序的下降沿电容笔发送下降沿，检测到的电荷量为2*C2*Vpen；当电容笔在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送上升沿，在接收时序的下降沿电容笔不产生激励，或者，在接收时序的上升沿电容笔不产生激励，在接收时序的下降沿电容笔发送下降沿，检测到的电荷量为C2*Vpen；当电容笔在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送下降沿，在接收时序的下降沿电容笔发送上升沿，检测到的电荷量为-2*C2*Vpen；当电容笔在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送下降沿，在接收时序的下降沿电容笔不产生激励，或者，在接收时序的上升沿电容笔不产生激励，在接收时序的下降沿电容笔发送上升沿，检测到的电荷量为-C2*Vpen。

上述五种情况RX检测到的电荷量分别为：0、2C2*Vpen、C2*Vpen、-2C2*Vpen和-C2*Vpen，即电容笔向触摸屏传输的数据分别为0、+2、+1、-2和-1，例如，如图5所示。

S103，电容笔发射第一激励信号，以使接收极根据接收时序对第一激励信号进行解码以获取待传输数据。

具体地，触摸屏的接收极根据接收到的第一激励信号获取传输数据，即通过检测到的电荷量解析电容笔传递的数据。

在相关技术中，电容笔向触摸屏传输数据时，一般是电容笔发送二进制，即0或1的两种状态(如图6所示)。而本发明实施例的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法是结合触摸屏RX的接收频率(即接收时序)进行相应的正向激励或反向激励，这样在一位数据(一个位的数据，二进制的范围是0、1，十进制的范围是0～9十个数字)上就可以传输-1、0、1三进制甚至-2、-1、0、1、2五进制等多进制数据。同样的2048精度，用二进制需要11位，而三进制需要7位(3^7＝2187)，而五进制仅需要5位(5^5＝3125)，如图7所示为一个5位5进制数据的波形，从图中读出的结果为2、-1、-2、0、1，触摸屏解析时可以每一位加上2，变成41023，转化成10进制就是2638。可见，传输相同的数据，多进制所需要的数据位大大减少。减少了数据位就意味着电容笔可以用更少的时间来传递这些数据，这段时间越短，电容笔在触摸屏的滑动行程就越少，数据传输精度就越高。本发明实施例的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，在传输数据时传输数据时时间较短，受到位置的限制小(电容笔在触摸屏上会移动，数据位数越长，传输需要的时间就越多，电容笔在触摸屏上的位移就越大，移动过程中电容笔和触摸屏的电容耦合会变化，其中，电容大小和距离有关，这种电容的变化会导致信号不稳定，使触摸屏接收到的数据出错)，丢失数据的概率也相对较小，而且节约时间，提高帧频，从而提高了用户的使用感受。

本发明实施例的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，电容笔获取待传输数据，电容笔根据待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号并发射，以使接收极根据接收时序对第一激励信号进行解码以获取待传输数据，电容笔生成第一激励信号时，采用多进制(如，三进制、五进制)进行编码，减少了数据传输的时间，提高了数据传输精度，从而提升了用户体验。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种数据传输***。

图8是根据本发明一个实施例的数据传输***的示意图。如图8所示，本发明实施例的数据传输***，包括：电容笔10和触摸屏20。

其中，电容笔10用于获取待传输数据，并根据待传输数据和触摸屏20中接收极的接收时序生成第一激励信号，以及发射第一激励信号；触摸屏20用于接收第一激励信号，并根据接收时序对第一激励信号进行解码以获取待传输数据。

具体地，电容笔10根据用户对笔尖的操作获取待传输数据。

在本发明的一个实施例中，触摸屏20具体用于通过发射极发射第二激励信号；电容笔10具体用于根据第二激励信号、待传输数据和触摸屏20中接收极的接收时序生成第一激励信号。

在本发明的一个实施例中，第二激励信号的时序与接收时序相同。即当触摸屏20的发射极TX发射第二激励信号时，接收极RX的接收时序是同步的。

具体地，下面首先介绍一下相关技术中的互电容屏(即触摸屏20)的检测方法。当手指或电容笔10放在触摸屏20上时，触摸屏20与手指或电容笔10的电容耦合关系如图3所示。电容笔10放在触摸屏20上时，电容笔10就和触摸屏20上的发射极TX和接收极RX形成耦合关系，如图3所示。触摸屏20的TX发送的波形通过C1对RX产生激励，通过C3对电容笔10产生激励，电容笔10发送的信号则通过C2耦合到RX。当TX发射激励波形时，内部RX的接收时序是同步的。当TX激励发送上升沿时，RX时序为正激励，此时RX会把C1的变化量正向检测，电荷量为C1*Vtx；当TX激励发送下降沿时，RX时序为负激励，负激励就是反向激励，因为上升沿和下降沿刚好相反，如果是正激励，电荷量就是-C1*Vtx，和刚才正激励时的电荷量C1*Vtx相加结果为0，测不出来，如果是负激励，电荷量就是-(-C1*Vtx)，即C1*Vtx，最后检测的结果就是让两次激励的变化量进行累加，电荷量为2*C1*Vtx。这样提高了变化量和信噪比。

在本发明的一个实施例中，电容笔10与触摸屏20通过三进制编码传输数据，其中，当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲之后不产生激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为0；当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲之后产生与第二激励信号同向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为+1；以及当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲之后产生与第二激励信号反向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为-1。

具体地，当电容笔10在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后不产生激励时，即一直保持高电平或者低电平，那么在第二激励信号的上升沿和下降沿都只有C1充电，C2不充电，那么触摸屏20的接收极RX检测到的电荷量为2*C1*Vtx；当电容笔10在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后产生同向激励时，即TX发送上升沿时电容笔10发送上升沿，C1和C2都充电，那么上升沿检测到的同向激励的电荷量大小就是C1*Vtx+C2*Vpen，TX发送下降沿时RX检测到的电荷量也同样是C1*Vtx+C2*Vpen，那么最后RX检测的结果就是2*C1*Vtx+2*C2*Vpen；当电容笔10在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后产生反向激励时，即TX发送上升沿时电容笔10发送下降沿，这时RX检测到的电荷量为C1*Vtx-C2*Vpen，TX发送下降沿时电容笔10发送上升沿，这时检测到的电荷量也为C1*Vtx-C2*Vpen，两次检测累加的结果就是2*C1*Vtx-2*C2*Vpen。

由此可见，电容笔10不随TX激励而激励时检测值为2*C1*Vtx，同向激励时为2*C1*Vtx+2*C2*Vpen，反向激励时为2*C1*Vtx-2*C2*Vpen。RX检测的出的数据就会发现同向激励时数据变大，反向激励时数据变小，而不激励时数据不变。如此，就可以分辨出电容笔10向触摸屏20传输的数据为0、+1或-1，例如，如图4所示。

在本发明的一个实施例中，电容笔10与触摸屏20通过五进制编码传输数据，其中，当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后不产生激励，或者，电容笔10在上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为0；当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为+2；当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为+1；当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为-2；以及当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为-1。

具体地，当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后不产生激励，即一直保持高电平或者低电平，那么在第二激励信号的上升沿和下降沿都只有C1充电，那么RX检测到的电荷量为2*C1*Vtx，或者，电容笔10在上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时，电容笔10在上升沿产生正向激励(即TX发送上升沿时电容笔10发送上升沿)时RX检测到的电荷量为C1*Vtx+C2*Vpen，电容笔10在下降沿产生反向激励(即TX发送下降沿时电容笔10发送上升沿)时RX检测到的电荷量为C1*Vtx-C2*Vpen，则最后的检测结果就是C1*Vtx+C2*Vpen加上C1*Vtx-C2*Vpen，即2*C1*Vtx，或者，电容笔10在上升沿和下降沿分别产生反向激励和正向激励时，同理，最后的检测结果为C1*Vtx-C2*Vpen加上C1*Vtx+C2*Vpen，也是2*C1*Vtx；当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，即TX发送上升沿时电容笔10发送上升沿，TX发送下降沿时电容笔10发送下降沿，那么RX检测到的电荷量为2C1*Vtx+2C2*Vpen；当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，即TX发送上升沿时电容笔10发送上升沿，TX发送下降沿时电容笔10不产生激励(即电容笔10保持高电平或者低电平)，或者TX发送上升沿时电容笔10不产生激励，TX发送下降沿时电容笔10发送下降沿，RX检测到的电荷量为2C1*Vtx+C2*Vpen；当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，即TX发送上升沿时电容笔10发送下降沿，TX发送下降沿时电容笔10发送上升沿，RX检测到的电荷量为2C1*Vtx-2C2*Vpen；当电容笔10在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，即TX发送上升沿时电容笔10发送下降沿，TX发送下降沿时电容笔10不产生激励，或者，TX发送上升沿时电容笔10不产生激励，TX发送下降沿时电容笔10发送上升沿，RX检测到的电荷量为2C1*Vtx-C2*Vpen。

上述五种情况RX检测到的电荷量分别为：2*C1*Vtx、2C1*Vtx+2C2*Vpen、2C1*Vtx+C2*Vpen、2C1*Vtx-2C2*Vpen和2C1*Vtx-C2*Vpen，即电容笔10向触摸屏20传输的数据分别为0、+2、+1、-2和-1，例如，如图5所示。

以上实施例里说明的是TX激励电容笔同向或反向跟随TX发射激励的情况(分别对应反馈式和激励式两种电容笔10坐标检测模式，反馈式是指电容屏的TX发出一个上升沿或下降沿的激励后电容笔10收到这个激励并跟着发出激励信号，发出的激励信号根据需要可能和TX发送的沿信号同向或反向。激励式则是电容屏本身不发送信号，只作为接受器，而笔自主发送信号。信号的时序和相位都是事先约定好的)。实际上真正分辨的变化量只有C2的电容值，所以另一种检测方法是TX不激励。芯片检测时内部时序是固定的，如果TX不激励只有电容笔10按照固定时序发送同向或反向激励的话，检测值就不会受到C1的影响；同向时电荷为2*C2*Vpen；反向时电荷为-2*C2*Vpen，电容笔10不激励时检测的结果就为0，即可以分辨出+1、-1和0。这样，精度更高。下面对触摸屏20的发射极TX不发射激励信号时的情况(电容笔10实现三进制编码和五进制编码)进行详细说明。

在本发明的另一个实施例中，触摸屏20的发射极不发射激励信号，电容笔10与触摸屏20通过三进制编码传输数据，其中，当电容笔10在接收时序的脉冲期间不产生激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为0；当电容笔10在接收时序的脉冲期间产生同向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为+1；以及当电容笔10在接收时序的脉冲期间产生反向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为-1。

具体地，当电容笔10在接收时序的脉冲期间不产生激励时，RX检测到的电荷量为0；当电容笔10在接收时序的脉冲期间产生同向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔10发送上升沿，在接收时序的下降沿电容笔10发送下降沿，RX检测到的电荷量为2*C2*Vpen；当电容笔10在接收时序的脉冲期间产生反向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔10发送下降沿，在接收时序的下降沿电容笔10发送上升沿，RX检测到的电荷量为-2*C2*Vpen。

上述三种情况RX检测到的电荷量分别为：0、2*C2*Vpen和-2*C2*Vpen，即电容笔10向触摸屏20传输的数据分别为0、+1和-1，例如，如图4所示。

在本发明的另一个实施例中，触摸屏20的发射极不发射激励信号，电容笔10与触摸屏20通过五进制编码传输数据，其中，当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿不产生激励，或者，电容笔10在上升沿和下降沿期间分别产生正向激励和反向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为0；当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为+2；当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为+1；以及当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为-2；以及当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，电容笔10向触摸屏20传输的数据为-1。

具体地，当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿不产生激励，或者，电容笔10在上升沿和下降沿期间分别产生正向激励和反向激励时，即在接收时序的上升沿和下降沿时电容笔10不产生激励，或者在接收时序的上升沿电容笔10发送上升沿，在接收时序的下降沿电容笔10发送上升沿，或者在接收时序的上升沿电容笔10发送下降沿，在接收时序的下降沿电容笔10发送下降沿，检测到的电荷量为0；当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔10发送上升沿，在接收时序的下降沿电容笔10发送下降沿，检测到的电荷量为2*C2*Vpen；当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔10发送上升沿，在接收时序的下降沿电容笔10不产生激励，或者，在接收时序的上升沿电容笔10不产生激励，在接收时序的下降沿电容笔10发送下降沿，检测到的电荷量为C2*Vpen；当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔10发送下降沿，在接收时序的下降沿电容笔10发送上升沿，检测到的电荷量为-2*C2*Vpen；当电容笔10在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔10发送下降沿，在接收时序的下降沿电容笔10不产生激励，或者，在接收时序的上升沿电容笔10不产生激励，在接收时序的下降沿电容笔10发送上升沿，检测到的电荷量为-C2*Vpen。

上述五种情况RX检测到的电荷量分别为：0、2C2*Vpen、C2*Vpen、-2C2*Vpen和-C2*Vpen，即电容笔10向触摸屏20传输的数据分别为0、+2、+1、-2和-1，例如，如图5所示。

更具体地，触摸屏20接收极RX根据接收到的第一激励信号获取传输数据，即通过检测到的电荷量解析电容笔10传递的数据。

在相关技术中，电容笔向触摸屏传输数据时，一般是电容笔发送二进制，即0或1的两种状态(如图6所示)。而本发明实施例的数据传输***是结合触摸屏20RX的接收频率(即接收时序)进行相应的正向激励或反向激励，这样在一位数据(一个位的数据，二进制的范围是0、1，十进制的范围是0～9十个数字)上就可以传输-1、0、1三进制甚至-2、-1、0、1、2五进制等多进制数据。同样的2048精度，用二进制需要11位，而三进制需要7位(3^7＝2187)，而五进制仅需要5位(5^5＝3125)，如图7所示为一个5位5进制数据的波形，从图中读出的结果为2、-1、-2、0、1，触摸屏解析时可以每一位加上2，变成41023，转化成10进制就是2638。可见，传输相同的数据，多进制所需要的数据位大大减少。减少了数据位就意味着电容笔10可以用更少的时间来传递这些数据，这段时间越短，电容笔10在触摸屏20的滑动行程就越少，数据传输精度就越高。本发明实施例的数据传输***，在传输数据时传输数据时时间较短，受到位置的限制小(电容笔10在触摸屏20上会移动，数据位数越长，传输需要的时间就越多，电容笔10在触摸屏20上的位移就越大，移动过程中电容笔10和触摸屏20的电容耦合会变化，其中，电容大小和距离有关，这种电容的变化会导致信号不稳定，使触摸屏20接收到的数据出错)，丢失数据的概率也相对较小，而且节约时间，提高帧频，从而提高了用户的使用感受。

本发明实施例的数据传输***，电容笔用于获取待传输数据并根据待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号并发射，触摸屏用于接收第一激励信号，并根据接收时序对第一激励信号进行解码以获取待传输数据，电容笔生成第一激励信号时，采用多进制(如，三进制、五进制)进行编码，减少了数据传输的时间，提高了数据传输精度，从而提升了用户体验。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种电容笔。

图9是根据本发明一个实施例的电容笔的结构示意图。如图9所示，本发明实施例的电容笔10包括：获取模块11、生成模块12和传输模块13。

其中，获取模块11用于获取待传输数据；生成模块12用于根据待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号；传输模块13用于发射第一激励信号。

具体地，获取模块11用于根据用户对笔尖的操作获取待传输数据。

在发明的一个实施例中，传输模块13还用于接收触摸屏发射的第二激励信号，其中，第二激励信号的时序与接收时序相同(即当触摸屏的发射极TX发射第二激励信号时，接收极RX的接收时序是同步的)；生成模块12具体用于：根据第二激励信号、待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号。

具体地，下面首先介绍一下相关技术中的互电容屏(即触摸屏)的检测方法。当手指或电容笔10放在触摸屏上时，触摸屏与手指或电容笔10的电容耦合关系如图3所示。电容笔10放在触摸屏上时，电容笔10就和触摸屏上的发射极TX和接收极RX形成耦合关系，如图3所示。触摸屏的TX发送的波形通过C1对RX产生激励，通过C3对电容笔10产生激励，电容笔10发送的信号则通过C2耦合到RX。当TX发射激励波形时，内部RX的接收时序是同步的。当TX激励发送上升沿时，RX时序为正激励，此时RX会把C1的变化量正向检测，电荷量为C1*Vtx；当TX激励发送下降沿时，RX时序为负激励，负激励就是反向激励，因为上升沿和下降沿刚好相反，如果是正激励，电荷量就是-C1*Vtx，和刚才正激励时的电荷量C1*Vtx相加结果为0，测不出来，如果是负激励，电荷量就是-(-C1*Vtx)，即C1*Vtx，最后检测的结果就是让两次激励的变化量进行累加，电荷量为2*C1*Vtx。这样提高了变化量和信噪比。

在发明的一个实施例中，生成模块12在生成第一激励信号时通过三进制进行编码，其中，当传输模块13在接收到第二激励信号的激励脉冲之后生成模块12不产生激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为0；当传输模块13在接收到第二激励信号的激励脉冲之后生成模块12产生与第二激励信号同向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为+1；以及当传输模块13在接收到第二激励信号的激励脉冲之后生成模块12产生与第二激励信号反向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为-1。

具体地，当传输模块13在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后生成模块12不产生激励时，即一直保持高电平或者低电平，那么在第二激励信号的上升沿和下降沿都只有C1充电，C2不充电，那么触摸屏的接收极RX检测到的电荷量为2*C1*Vtx；当传输模块13在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后生成模块12产生同向激励时，即TX发送上升沿时电容笔发送上升沿，C1和C2都充电，那么上升沿检测到的同向激励的电荷量大小就是C1*Vtx+C2*Vpen，TX发送下降沿时RX检测到的电荷量也同样是C1*Vtx+C2*Vpen，那么最后RX检测的结果就是2*C1*Vtx+2*C2*Vpen；当传输模块13在接收到TX发射的第二激励信号的激励脉冲之后生成模块12产生反向激励时，即TX发送上升沿时电容笔发送下降沿，这时RX检测到的电荷量为C1*Vtx-C2*Vpen，TX发送下降沿时电容笔发送上升沿，这时检测到的电荷量也为C1*Vtx-C2*Vpen，两次检测累加的结果就是2*C1*Vtx-2*C2*Vpen。

由此可见，电容笔不随TX激励而激励时检测值为2*C1*Vtx，同向激励时为2*C1*Vtx+2*C2*Vpen，反向激励时为2*C1*Vtx-2*C2*Vpen。RX检测的出的数据就会发现同向激励时数据变大，反向激励时数据变小，而不激励时数据不变。如此，就可以分辨出电容笔向触摸屏传输的数据为0、+1或-1，例如，如图4所示。

在发明的一个实施例中，生成模块12在生成第一激励信号时通过五进制进行编码，其中，当传输模块13在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后生成模块12不产生激励，或者，生成模块12在上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为0；当传输模块13在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后生成模块12均产生正向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为+2；当传输模块13在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后生成模块12产生正向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为+1；当传输模块13在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后生成模块12均产生反向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为-2；以及当传输模块13在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后生成模块12产生反向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为-1。

具体地，当传输模块13在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后生成模块12不产生激励时，即一直保持高电平或者低电平，那么在第二激励信号的上升沿和下降沿都只有C1充电，那么RX检测到的电荷量为2*C1*Vtx，或者，生成模块12在上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时，生成模块12在上升沿产生正向激励(即TX发送上升沿时电容笔发送上升沿)时RX检测到的电荷量为C1*Vtx+C2*Vpen，生成模块12在下降沿产生反向激励(即TX发送下降沿时电容笔发送上升沿)时RX检测到的电荷量为C1*Vtx-C2*Vpen，则最后的检测结果就是C1*Vtx+C2*Vpen加上C1*Vtx-C2*Vpen，即2*C1*Vtx，或者，生成模块12在上升沿和下降沿分别产生反向激励和正向激励时，同理，最后的检测结果为C1*Vtx-C2*Vpen加上C1*Vtx+C2*Vpen，也是2*C1*Vtx；当在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后生成模块12均产生正向激励时，即TX发送上升沿时电容笔发送上升沿，TX发送下降沿时电容笔发送下降沿，那么RX检测到的电荷量为2C1*Vtx+2C2*Vpen；当在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后生成模块12产生正向激励时，即TX发送上升沿时电容笔发送上升沿，TX发送下降沿时电容笔不产生激励(即电容笔保持高电平或者低电平)，或者TX发送上升沿时电容笔不产生激励，TX发送下降沿时电容笔发送下降沿，RX检测到的电荷量为2C1*Vtx+C2*Vpen；当在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后生成模块12均产生反向激励时，即TX发送上升沿时电容笔发送下降沿，TX发送下降沿时电容笔发送上升沿，RX检测到的电荷量为2C1*Vtx-2C2*Vpen；当在接收到第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后生成模块12产生反向激励时，即TX发送上升沿时电容笔发送下降沿，TX发送下降沿时电容笔不产生激励，或者，TX发送上升沿时电容笔不产生激励，TX发送下降沿时电容笔发送上升沿，RX检测到的电荷量为2C1*Vtx-C2*Vpen。

上述五种情况RX检测到的电荷量分别为：2*C1*Vtx、2C1*Vtx+2C2*Vpen、2C1*Vtx+C2*Vpen、2C1*Vtx-2C2*Vpen和2C1*Vtx-C2*Vpen，即电容笔向触摸屏传输的数据分别为0、+2、+1、-2和-1，例如，如图5所示。

以上实施例里说明的是TX激励电容笔同向或反向跟随TX发射激励的情况(分别对应反馈式和激励式两种电容笔坐标检测模式，反馈式是指电容屏的TX发出一个上升沿或下降沿的激励后电容笔收到这个激励并跟着发出激励信号，发出的激励信号根据需要可能和TX发送的沿信号同向或反向。激励式则是电容屏本身不发送信号，只作为接受器，而笔自主发送信号。信号的时序和相位都是事先约定好的)。实际上真正分辨的变化量只有C2的电容值，所以另一种检测方法是TX不激励。芯片检测时内部时序是固定的，如果TX不激励只有电容笔按照固定时序发送同向或反向激励的话，检测值就不会受到C1的影响；同向时电荷为2*C2*Vpen；反向时电荷为-2*C2*Vpen，电容笔不激励时检测的结果就为0，即可以分辨出+1、-1和0。这样，精度更高。下面对触摸屏的发射极TX不发射激励信号时的情况(电容笔实现三进制编码和五进制编码)进行详细说明。

在本发明的另一个实施例中，当触摸屏的发射极不发射激励信号时，生成模块12在生成第一激励信号通过三进制进行编码，其中，当生成模块12在接收时序的脉冲期间不产生激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为0；当生成模块12在接收时序的脉冲期间产生同向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为+1；以及当生成模块12在接收时序的脉冲期间产生反向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为-1。

具体地，当在接收时序的脉冲期间生成模块12不产生激励时，RX检测到的电荷量为0；当在接收时序的脉冲期间产生同向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送上升沿，且在接收时序的下降沿电容笔发送下降沿，RX检测到的电荷量为2*C2*Vpen；当在接收时序的脉冲期间生成模块12产生反向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送下降沿，且在接收时序的下降沿电容笔发送上升沿，RX检测到的电荷量为-2*C2*Vpen。

上述三种情况RX检测到的电荷量分别为：0、2*C2*Vpen和-2*C2*Vpen，即电容笔向触摸屏传输的数据分别为0、+1和-1，例如，如图4所示。

在本发明的另一个实施例中，当触摸屏的发射极不发射激励信号时，生成模块12在生成第一激励信号通过五进制进行编码，其中，当生成模块12在接收时序的上升沿和下降沿不产生激励，或者，生成模块12在上升沿和下降沿期间分别产生正向激励和反向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为0；当生成模块12在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为+2；当生成模块12在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为+1；以及当生成模块12在接收时序的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为-2；以及当生成模块12在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，传输模块13向触摸屏传输的数据为-1。

具体地，当在接收时序的上升沿和下降沿生成模块12不产生激励，或者，在上升沿和下降沿期间生成模块12分别产生正向激励和反向激励时，即在接收时序的上升沿和下降沿电容笔不产生激励，或者在接收时序的上升沿电容笔发送上升沿，在接收时序的下降沿电容笔发送上升沿，或者在接收时序的上升沿电容笔发送下降沿，在接收时序的下降沿电容笔发送下降沿，RX检测到的电荷量为0；当在接收时序的上升沿和下降沿之后生成模块12均产生正向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送上升沿，在接收时序的下降沿电容笔发送下降沿，RX检测到的电荷量为2*C2*Vpen；当在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后生成模块12产生正向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送上升沿，在接收时序的下降沿电容笔不产生激励，或者，在接收时序的上升沿电容笔不产生激励，在接收时序的下降沿电容笔发送下降沿，RX检测到的电荷量为C2*Vpen；当电在接收时序的上升沿和下降沿之后生成模块12均产生反向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送下降沿，在接收时序的下降沿电容笔发送上升沿，RX检测到的电荷量为-2*C2*Vpen；当在接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后生成模块12产生反向激励时，即在接收时序的上升沿电容笔发送下降沿，在接收时序的下降沿电容笔不产生激励，或者，在接收时序的上升沿电容笔不产生激励，在接收时序的下降沿电容笔发送上升沿，RX检测到的电荷量为-C2*Vpen。

上述五种情况RX检测到的电荷量分别为：0、2C2*Vpen、C2*Vpen、-2C2*Vpen和-C2*Vpen，即电容笔向触摸屏传输的数据分别为0、+2、+1、-2和-1，例如，如图5所示。

在相关技术中，电容笔向触摸屏传输数据时，一般是电容笔发送二进制，即0或1的两种状态(如图6所示)。而本发明实施例的电容笔是结合触摸屏RX的接收频率(即接收时序)进行相应的正向激励或反向激励，这样在一位数据(一个位的数据，二进制的范围是0、1，十进制的范围是0～9十个数字)上就可以传输-1、0、1三进制甚至-2、-1、0、1、2五进制等多进制数据。同样的2048精度，用二进制需要11位，而三进制需要7位(3^7＝2187)，而五进制仅需要5位(5^5＝3125)，如图7所示为一个5位5进制数据的波形，从图中读出的结果为2、-1、-2、0、1，触摸屏解析时可以每一位加上2，变成41023，转化成10进制就是2638。可见，传输相同的数据，多进制所需要的数据位大大减少。减少了数据位就意味着电容笔可以用更少的时间来传递这些数据，这段时间越短，电容笔在触摸屏的滑动行程就越少，数据传输精度就越高。本发明实施例的电容笔，在传输数据时传输数据时时间较短，受到位置的限制小(电容笔在触摸屏上会移动，数据位数越长，传输需要的时间就越多，电容笔在触摸屏上的位移就越大，移动过程中电容笔和触摸屏的电容耦合会变化，其中，电容大小和距离有关，这种电容的变化会导致信号不稳定，使触摸屏接收到的数据出错)，丢失数据的概率也相对较小，而且节约时间，提高帧频，从而提高了用户的使用感受。

本发明实施例的电容笔，通过获取模块获取待传输数据，生成模块根据待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号，传输模块则发射第一激励信号，生成模块生成第一激励信号时，采用多进制(如，三进制、五进制)进行编码，减少了数据传输的时间，提高了数据传输精度，从而提升了用户体验。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种触摸屏。

图10是根据本发明一个实施例的触摸屏的结构示意图。如图10所示，本发明实施例的触摸屏20，包括：发射极21、接收极22和解码模块23。

其中，接收极22用于接收电容笔发射的第一激励信号。

解码模块23用于根据接收极22的接收时序对第一激励信号进行解码以获取待传输数据。

在本发明的一个实施例中，发射极21还用于发射第二激励信号，以使电容笔根据第二激励信号、待传输数据和接收极22的接收时序生成第一激励信号。

在本发明的一个实施例中，第二激励信号的时序与接收时序相同。即当触摸屏的发射极21发射第二激励信号时，接收极22的接收时序是同步的。

具体地，即发射极21发射激励，电容笔同向或反向跟随发射极21发射的激励的情况。

更具体，当电容笔与触摸屏通过三进制编码传输数据时，当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲之后不产生激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为0(触摸屏的接收极22检测到的电荷量为2*C1*Vtx)；当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲之后产生与第二激励信号同向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为+1(触摸屏的接收极22检测到的电荷量为2*C1*Vtx+2*C2*Vpen)；以及当电容笔在接收到第二激励信号的激励脉冲之后产生与第二激励信号反向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为-1(触摸屏的接收极22检测到的电荷量为2*C1*Vtx-2*C2*Vpen)。

另外，当电容笔与触摸屏通过五进制编码传输数据时，触摸屏的接收极22检测到的电荷量参照前面实施例中的详细介绍，在此不再赘述。如图7所示为一个5位5进制数据的波形，从图中读出的结果为2、-1、-2、0、1，解码模块23在对该结果解析时可以每一位加上2，变成41023，转化成10进制就是2638。

在本发明的另一个实施例中，发射极21不发射激励。电容笔根据接收极22的接收时序生成第一激励信号。

具体地，当发射极21不发射激励，电容笔与触摸屏通过三进制编码传输数据时，当电容笔在接收时序的脉冲期间不产生激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为0(触摸屏的接收极22检测到的电荷量为0)；当电容笔在接收时序的脉冲期间产生同向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为+1(触摸屏的接收极22检测到的电荷量为2*C2*Vpen)；以及当电容笔在接收时序的脉冲期间产生反向激励时，电容笔向触摸屏传输的数据为-1(触摸屏的接收极22检测到的电荷量为-2*C2*Vpen)。

另外，当电容笔与触摸屏通过五进制编码传输数据时，触摸屏的接收极22检测到的电荷量参照前面实施例中的详细介绍，在此不再赘述。如图7所示为一个5位5进制数据的波形，从图中读出的结果为2、-1、-2、0、1，解码模块23在对该结果解析时可以每一位加上2，变成41023，转化成10进制就是2638。

本发明实施例的触摸屏，接收极接收电容笔发射的第一激励信号，解码模块则根据接收极的接收时序对第一激励信号进行解码以获取待传输数据，其中，电容笔发射的第一激励信号采用多进制(如，三进制、五进制)进行编码，解码模块则通过检测耦合电容的电荷量对第一激励信号进行解码，以获取待传输数据，减少了数据传输的时间，提高了数据传输精度，从而提升了用户体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (24)

1.一种电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

电容笔获取待传输数据；

所述电容笔根据所述待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号；以及

所述电容笔发射所述第一激励信号，以使所述接收极根据所述接收时序对所述第一激励信号进行解码以获取所述待传输数据。

2.如权利要求1所述的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，其特征在于，在所述电容笔生成所述第一激励信号之前，所述触摸屏的发射极发射第二激励信号，所述电容笔根据所述待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号具体包括：

所述电容笔根据所述第二激励信号、所述待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成所述第一激励信号。

3.如权利要求2所述的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，其特征在于，所述第二激励信号的时序与所述接收时序相同。

4.如权利要求2所述的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，其特征在于，所述电容笔与所述触摸屏通过三进制编码传输数据，其中，

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲之后不产生激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲之后产生与所述第二激励信号同向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+1；以及

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲之后产生与所述第二激励信号反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-1。

5.如权利要求2所述的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，其特征在于，所述电容笔与所述触摸屏通过五进制编码传输数据，其中，

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后不产生激励，或者，所述电容笔在所述上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+2；

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+1；

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-2；以及

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-1。

6.如权利要求1所述的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，其特征在于，所述触摸屏的发射极不发射激励信号。

7.如权利要求6所述的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，其特征在于，所述电容笔与所述触摸屏通过三进制编码传输数据，其中，

当所述电容笔在所述接收时序的脉冲期间不产生激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述电容笔在所述接收时序的脉冲期间产生同向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+1；以及

当所述电容笔在所述接收时序的脉冲期间产生反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-1。

8.如权利要求6所述的电容笔与触摸屏之间的数据传输方法，其特征在于，所述电容笔与所述触摸屏通过五进制编码传输数据，其中，

当所述电容笔在接收时序的上升沿和下降沿不产生激励，或者，所述电容笔在所述上升沿和下降沿期间分别产生正向激励和反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述电容笔在所述接收时序的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+2；

当所述电容笔在所述接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+1；以及

当所述电容笔在所述接收时序的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-2；以及

当所述电容笔在所述接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-1。

9.一种数据传输***，其特征在于，包括：电容笔和触摸屏，其中，

所述电容笔，用于获取待传输数据，并根据所述待传输数据和所述触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号，以及发射所述第一激励信号；

所述触摸屏，用于接收所述第一激励信号，并根据所述接收时序对所述第一激励信号进行解码以获取所述待传输数据。

10.如权利要求9所述的数据传输***，其特征在于，

所述触摸屏，具体用于通过发射极发射第二激励信号；

所述电容笔，具体用于根据所述第二激励信号、所述待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成所述第一激励信号。

11.如权利要求10所述的数据传输***，其特征在于，所述第二激励信号的时序与所述接收时序相同。

12.如权利要求10所述的数据传输***，其特征在于，所述电容笔与所述触摸屏通过三进制编码传输数据，其中，

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲之后不产生激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲之后产生与所述第二激励信号同向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+1；以及

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲之后产生与所述第二激励信号反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-1。

13.如权利要求10所述的数据传输***，其特征在于，所述电容笔与所述触摸屏通过五进制编码传输数据，其中，

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后不产生激励，或者，所述电容笔在所述上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+2；

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+1；

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-2；以及

当所述电容笔在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-1。

14.如权利要求9所述的数据传输***，其特征在于，所述触摸屏的发射极不发射激励信号，所述电容笔与所述触摸屏通过三进制编码传输数据，其中，

当所述电容笔在所述接收时序的脉冲期间不产生激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述电容笔在所述接收时序的脉冲期间产生同向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+1；以及

当所述电容笔在所述接收时序的脉冲期间产生反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-1。

15.如权利要求9所述的数据传输***，其特征在于，所述触摸屏的发射极不发射激励信号，所述电容笔与所述触摸屏通过五进制编码传输数据，其中，

当所述电容笔在接收时序的上升沿和下降沿不产生激励，或者，所述电容笔在所述上升沿和下降沿期间分别产生正向激励和反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述电容笔在所述接收时序的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+2；

当所述电容笔在所述接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为+1；以及

当所述电容笔在所述接收时序的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-2；以及

当所述电容笔在所述接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，所述电容笔向所述触摸屏传输的数据为-1。

16.一种电容笔，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待传输数据；

生成模块，用于根据所述待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成第一激励信号；以及

传输模块，用于发射所述第一激励信号。

17.如权利要求16所述的电容笔，其特征在于，

所述传输模块，还用于接收所述触摸屏发射的第二激励信号，其中，所述第二激励信号的时序与所述接收时序相同；

所述生成模块，具体用于：根据所述第二激励信号、所述待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成所述第一激励信号。

18.如权利要求17所述的电容笔，其特征在于，所述生成模块，具体用于通过三进制编码生成所述第一激励信号，其中，

当所述传输模块在接收到所述第二激励信号的激励脉冲之后所述生成模块不产生激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述传输模块在接收到所述第二激励信号的激励脉冲之后所述生成模块产生与所述第二激励信号同向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为+1；以及

当所述传输模块在接收到所述第二激励信号的激励脉冲之后所述生成模块产生与所述第二激励信号反向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为-1。

19.如权利要求17所述的电容笔，其特征在于，所述生成模块，具体用于通过五进制编码生成所述第一激励信号，其中，

当所述传输模块在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后所述生成模块不产生激励，或者，所述生成模块在所述上升沿和下降沿分别产生正向激励和反向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述传输模块在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后所述生成模块均产生正向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为+2；

当所述传输模块在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后所述生成模块产生正向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为+1；

当所述传输模块在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿之后所述生成模块均产生反向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为-2；以及

当所述传输模块在接收到所述第二激励信号的激励脉冲的上升沿和下降沿中的一个之后所述生成模块产生反向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为-1。

20.如权利要求16所述的电容笔，其特征在于，当所述触摸屏的发射极不发射激励信号时，所述生成模块，具体用于通过三进制编码生成所述第一激励信号，其中，

当所述生成模块在所述接收时序的脉冲期间不产生激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述生成模块在所述接收时序的脉冲期间产生同向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为+1；以及

当所述生成模块在所述接收时序的脉冲期间产生反向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为-1。

21.如权利要求16所述的电容笔，其特征在于，当所述触摸屏的发射极不发射激励信号时，所述生成模块，具体用于通过五进制编码生成所述第一激励信号，其中，

当所述生成模块在接收时序的上升沿和下降沿不产生激励，或者，所述生成模块在所述上升沿和下降沿期间分别产生正向激励和反向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为0；

当所述生成模块在所述接收时序的上升沿和下降沿之后均产生正向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为+2；

当所述生成模块在所述接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生正向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为+1；以及

当所述生成模块在所述接收时序的上升沿和下降沿之后均产生反向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为-2；以及

当所述生成模块在所述接收时序的上升沿和下降沿中的一个之后产生反向激励时，所述传输模块向所述触摸屏传输的数据为-1。

22.一种触摸屏，其特征在于，包括：

发射极；

接收极，用于接收电容笔发射的第一激励信号；

解码模块，用于根据所述接收极的接收时序对所述第一激励信号进行解码以获取待传输数据。

23.如权利要求22所述的触摸屏，其特征在于，所述发射极，还用于发射第二激励信号，以使所述电容笔根据所述第二激励信号、所述待传输数据和触摸屏中接收极的接收时序生成所述第一激励信号。

24.如权利要求23所述的触摸屏，其特征在于，所述第二激励信号的时序与所述接收时序相同。