# TouchPointPen

**Repository Path**: mingkjl/touch-point-pen

## Basic Information

- **Project Name**: TouchPointPen
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: C
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-06-29
- **Last Updated**: 2026-07-14

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# TouchPoint_Demo

TouchPoint_Demo 是一个基于 nRF54L15 与 Zephyr 的板级外设验证工程，用于联调运动检测、双 IMU、双通道高精度 ADC、USB 插入检测和电池电压检测等功能。当前仓库已经具备基础驱动代码与设备树覆盖，适合继续做板级 bring-up、驱动联调和应用功能扩展。

## 项目目标

- 验证 TouchPoint_Demo 硬件板在 Zephyr/NCS 环境下的基础可用性
- 为 LSM6DS3TR-C、ADS131M02、VBUS 检测、电池检测等模块提供最小可用驱动
- 沉淀 nRF54L15 的引脚映射、设备树覆盖和上电时序约束
- 为后续触控/压力采集算法或整机应用提供底层接口

## 硬件组成

- MCU: nRF54L15
- IMU: 2 x LSM6DS3TR-C，共用 I2C 总线
- 高精度 ADC: ADS131M02，SPI 接口，双通道 24-bit 采样
- USB Type-C: 用于供电、充电与 VBUS 插入检测
- 锂电池检测: 受控分压采样，降低静态功耗
- 运动检测: MOVE_DET 外部输入，可用于中断或唤醒

更完整的板级资源、电源树与 IO 关系说明见：

- [TouchPoint_Demo_board_description.md](TouchPoint_Demo_board_description.md)
- [TouchPoint_Demo_MCU_IO说明文档.md](TouchPoint_Demo_MCU_IO说明文档.md)

## 软件结构

源码位于 [src](src)，当前包含以下模块：

- [src/main.c](src/main.c): 当前应用入口，完成 BLE 初始化并启动设备名广播，同时周期打印 MOVE_DET 运动检测状态与中断计数
- [src/motion_detect.c](src/motion_detect.c): MOVE_DET GPIO 初始化、状态读取、中断回调与事件计数
- [src/battery_monitor.c](src/battery_monitor.c): 电池检测开关控制、SAADC 采样、电压换算与 SOC 曲线估算
- [src/usb_detect.c](src/usb_detect.c): VBUS 插入检测 GPIO 读取
- [src/lsm6ds3tr.c](src/lsm6ds3tr.c): 两颗 IMU 的 I2C 访问、芯片 ID 读取、基础初始化与加速度/陀螺仪采样
- [src/ads131m02.c](src/ads131m02.c): ADC 电源控制、硬复位/软复位、寄存器访问和双通道采样
- [src/pinmap.h](src/pinmap.h): 项目内保留的引脚宏定义与别名

设备树覆盖位于 [app.overlay](app.overlay)，主要完成：

- `imu0`、`imu1`、`adc0` 别名绑定
- `zephyr,user` 节点中的 GPIO 与 ADC 通道定义
- IMU I2C 总线、调试 UART、ADS131M02 SPI 从设备配置

## 当前实现状态

当前代码更接近板级驱动验证工程，而不是完整产品应用：

- 已接入 Zephyr 基础能力：GPIO、I2C、SPI、ADC、UART Log
- 已实现基础 BLE 外设广播，设备名默认为 `TouchPoint_Demo`
- 已实现运动检测 demo，程序启动后持续输出 MOVE_DET 状态
- 已具备电池电压采样与电量百分比粗略估算逻辑
- 已具备 USB 插入检测接口
- 已具备 IMU/ADC 的基础驱动接口，但默认 `main` 还未串起完整采样流程

如果要继续扩展，通常会从以下方向推进：

- 在 `main` 中增加 IMU 与 ADS131M02 初始化和数据读取流程
- 增加 USB 状态、电池状态的统一日志输出
- 根据实测结果修正 ADC、电池分压和 UART 引脚配置
- 增加低功耗唤醒与事件驱动逻辑

## 构建与烧录

当前工程使用 Zephyr/CMake，现有构建缓存显示目标板为 `nrf54l15dk/nrf54l15/cpuapp`。

典型构建命令：

```powershell
west build -b nrf54l15dk/nrf54l15/cpuapp -p always
```

典型烧录命令：

```powershell
west flash
```

如果你已经在仓库根目录完成过一次配置，也可以直接增量编译：

```powershell
west build
```

## 配置说明

- [CMakeLists.txt](CMakeLists.txt): 注册应用源码
- [prj.conf](prj.conf): 当前启用了 `GPIO`、`I2C`、`SPI`、`ADC`、`LOG` 与串口控制台
- [app.overlay](app.overlay): 板级设备树覆盖，是驱动绑定和引脚选择的核心配置文件

## 目录概览

```text
TPD/
├─ app.overlay
├─ CMakeLists.txt
├─ prj.conf
├─ src/
│  ├─ main.c
│  ├─ motion_detect.c
│  ├─ battery_monitor.c
│  ├─ usb_detect.c
│  ├─ lsm6ds3tr.c
│  ├─ ads131m02.c
│  └─ pinmap.h
├─ TouchPoint_Demo_board_description.md
└─ TouchPoint_Demo_MCU_IO说明文档.md
```

## 注意事项

- 当前主程序 [src/main.c](src/main.c) 已接入 BLE 广播和运动检测链路，不代表全部外设已经完成联调
- 板级 IO 约束请优先参考 [TouchPoint_Demo_board_description.md](TouchPoint_Demo_board_description.md)
- 仓库内仍有模板痕迹，例如 [sample.yaml](sample.yaml) 还是 Zephyr Hello World 示例内容，后续建议按本项目实际用途更新
- 在继续开发 ADC、UART 或按键功能前，建议先核对 [app.overlay](app.overlay) 与板级说明文档是否完全一致

## 后续建议

1. 增加一个完整的 bring-up 示例，统一打印 IMU、ADC、USB 和电池状态
2. 补充与当前硬件版本一致的 UART/KEY 引脚说明，避免文档与配置偏差
3. 为每个驱动模块增加最小自检入口，便于单独联调
# Real-time data path

The firmware owns timing in four independent layers:

1. The ADS131M02 DRDY falling edge only gives a semaphore. Priority-2
   `adc_sample_thread` performs the blocking SPI transfer and pushes a fixed
   16-entry latest-wins ring buffer.
2. Priority-4 `motion_process_thread` wakes every 1 ms, consumes the newest
   sample, applies the low-latency filter and ADC/IMU-gated zero tracking, then
   adds movement to the HID accumulator.
3. Priority-6 `hid_report_thread` wakes every 8 ms (125 Hz), clips movement to
   signed 8-bit reports and preserves any remainder. It never runs in the ADC
   or motion-processing context. Click and double-click reports are disabled.
4. Priority-12 `support_thread` reads both IMUs once per second using a single
   12-byte burst per device. I2C runs at 400 kHz; IMU state gates zero tracking
   only and never modifies X/Y movement.

`touchpoint_pipeline_get_stats()` snapshots ADC samples/errors, missed DRDY, ring overflow,
HID scheduling ticks, and IMU errors without logging on a real-time path.

The BLE peripheral requests a 7.5-15 ms connection interval. A peer may choose
a different interval, so validate the negotiated interval and report cadence
on the target host during latency testing.