随着科技的日益发展,触摸屏技术被广泛应用在军事、工业控制以及民用手持设备中。因此对于触摸屏控制芯片的研究成为研究热点。在触摸屏系统中,四线电阻型触摸屏由于其成本较低,操作方便而受到欢迎。它在玻璃基板上覆盖两层透明并且均匀的导电层,用作X面板和Y面板,当有物体触摸屏幕时,两层导电膜接触,其输出电压信号与触摸点到边缘的距离成正比。此外四线电阻触摸屏还可以对触摸压力进行感知。电阻触摸屏控制芯片将表征位置和压力的电压信号转换为数字量并传输给嵌入式程序,完成触觉定位功能。本课题结合Charted 0.35um Mix-Signal工艺采用了逆向提取之后再正向设计的方法对TI公司的四线电阻触摸屏控制器TSC2046E进行了分析。该芯片核心是一个基于电荷再分布原理的12位逐次逼近型模数转换器,芯片中设计有2.5V内部带隙基准,可以在电池检测、温度监测模式下用作ADC的参考电压。芯片数字接口部分使用SPI接口同时也与国家半导体公司Microwire接口兼容。通过逆向工程,将TSC2046E各个模块进行了整理和性能优化,并进行模块仿真以及整体电路验证,仿真结果表明提取电路性能符合设计要求。之后对TSC2046E进行正向再设计,保留其核心逐次逼近模数转换器以及带隙基准部分,并且对接口电路及控制点路时序进行优化后,通过北京大学MPW中心进行流片,重新设计的芯片命名SYGD1001。封装后测试表明芯片工作时序正确,转换精度达到了12位并保证了11位不丢码率,对转换结果进行线性拟合结果表明SYGD1001线性度良好,在时钟频率为10.87KHz时芯片平均功耗仅为0.4422mW符合低功耗设计要求,设计获得成功。