基于嵌入式系統(tǒng)的I2C觸摸屏設(shè)計
引言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/150178.htm隨著計算機相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,ARM是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè),設(shè)計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。技術(shù)具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用于多種領(lǐng)域,比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應(yīng)用等。ARM 公司是專門從事基于 RISC 技術(shù)芯片設(shè)計開發(fā)的公司,作為知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商,本身不直接從事芯片生產(chǎn),靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計許可由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片,世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購買其設(shè)計的 ARM 微處理器核。嵌入式Linux系統(tǒng)具有開發(fā)源代碼、內(nèi)核穩(wěn)定、可裁減性等特點,吸引著眾多商業(yè)公司和自由軟件開發(fā)者的目光,成為嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域不可或缺的操作系統(tǒng)之一。
1 電阻式觸摸屏的工作原理
觸摸屏安裝在顯示屏的前端,主要由觸摸屏檢測部件和觸摸屏控制器兩部分組成。按照工作原理和傳輸信息的介質(zhì)不同,觸摸屏可分為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。當物品按在觸摸屏上時,會產(chǎn)生壓力,從而使觸摸屏兩導(dǎo)電層接通,一旦觸摸屏檢測部件監(jiān)測到用戶的觸摸位置,就將獲得的位置信息送入觸摸屏控制器TSC2007,并對該寫信號進行處理,將電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,同時以中斷的方式送至S3C2440處理器,計算出觸點坐標。
2硬件結(jié)構(gòu)
TSC2007是美國德州儀器(TI)公司推出的新一代4線制觸摸屏控制器,它在與觸摸屏配合使用時,一旦檢測到筆或手指點觸摸在屏上,可迅速得到該點的位置信號,從而達到在觸摸屏表面上尋址的目的。
TSC2007是典型的逐步逼近式A/D變換器,其結(jié)構(gòu)以電容再分布為基礎(chǔ),包含了取樣/保持功能。TSC2007的引腳與TPSC2003的引腳完全兼容,具有片內(nèi)溫度測量、觸摸壓力測量和預(yù)處理三個功能。TSC2007的I2C接口,以標準模式、高速模式和超高速模式進行數(shù)據(jù)傳輸與通訊。為了與其他ARM芯片兼容,設(shè)計中沒有使用S3C2440內(nèi)置的A/D通道,而是采用了外擴控制器TSC2007的方法,通過I2C總線方式與S3C2440通信。因此,設(shè)計中S3C2440的GPE14和GPE15分別作為I2C總線的SCL和SDA線,其觸摸屏控制器接口電路如圖1所示,圖中的SDA和SCL線都是雙向的。
3觸摸屏的驅(qū)動
在Linux系統(tǒng)中,設(shè)備驅(qū)動程序是一組相關(guān)函數(shù)的集合,它包括設(shè)備服務(wù)子程序和中斷處理程序。其中的設(shè)備服務(wù)子程序包含了所有與設(shè)備相關(guān)的代碼,每個設(shè)備服務(wù)子程序只處理一種設(shè)備或者緊密相關(guān)的設(shè)備,從設(shè)備無關(guān)的軟件中接受抽象的命令并執(zhí)行它。設(shè)備驅(qū)動程序利用結(jié)構(gòu)file_operations與文件系統(tǒng)聯(lián)系起來,設(shè)備的各種操作的入口函數(shù)放在結(jié)構(gòu)file_operations中,其中包括open()、release()、read()和write()等接口,從而簡化了驅(qū)動程序的編寫工作。這樣,應(yīng)用程序根本不必考慮操作的是設(shè)備還是普通文件,可一律視為文件來處理,具有非常清晰統(tǒng)一的I/O接口。其觸摸屏的file_operations結(jié)構(gòu)定義如下:
本結(jié)構(gòu)的主要作用是為不同的設(shè)備提供一致的接口。如在應(yīng)用程序中,對不同設(shè)備進行讀操作都使用read函數(shù),寫操作則都使用write函數(shù)。因此,編寫觸摸屏驅(qū)動的實際工作并不復(fù)雜。
3.1驅(qū)動工作流程
首先初始化觸摸屏控制器,然后初始化脈寬調(diào)制計時器(PWM TIMER),可以選擇計時器4為時鐘,定義10 ms中斷1次,以提供觸摸屏采樣時間基準,即10 ms觸摸屏采樣1次。而后映射觸摸屏中斷向量和定時器中斷向量到響應(yīng)程序,觸摸屏中斷處理程序是判斷觸摸屏是否被按下了,若觸摸屏被按下,則給全局變量Flag_Trouch賦值為Touch_Down,否則賦值為Touch_Up。若計時器中斷處理程序判斷Flag_Touch被賦值為Touch_Down,則給全局變量StartSample置位,以控制觸摸屏采樣。然后系統(tǒng)通過S3C2440_get_xy()獲得采樣值,對得到的觸摸屏的數(shù)據(jù)進行處理。接下來是對觸摸屏的校準,最后是中斷的釋放和注冊模塊的卸載。其具體的觸摸屏驅(qū)動工作流程圖如圖2所示。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)電磁爐相關(guān)文章:電磁爐原理
評論