8096系列單片機與觸摸屏芯片的接口設(shè)計與實現(xiàn)

　　圖3 AD7843內(nèi)部原理結(jié)構(gòu)

　　圖4 ADS7843接口圖

　　對于ADS7843來說， 除了電源與地線， 輸入模擬信號X+ 、X- 、Y+ 、Y - 、IN3、IN4， 輸入數(shù)字信號DCLK、/CS、DIN;輸出數(shù)字信號BUSY、DOUT、/PEN IRQ.與編程有關(guān)的均是數(shù)字信號， 數(shù)據(jù)輸入、輸出、時鐘輸入均為串行方式， 最高轉(zhuǎn)換速率為1/125KH z， 線路設(shè)計結(jié)構(gòu)上比較方便只需要6根端口線單片機就可以建立完全的數(shù)據(jù)交互。

　　2. 4 現(xiàn)象分析

　　采用80196的P1口的6個端口專門與其打交道， 從硬件上講是完全可以的。然而由于在編程中P1口有些端口是作輸入、有些端口需要作為輸出， 80196又沒有對位直接進行操作的指令， 對P1某一個端口作輸出操作， 通常196會先讀P1口的8個管腳， 然后再進行 寫！的操作， 根據(jù)P1口結(jié)構(gòu)， 必然會帶來若作為輸入端口的管腳在其外部輸入信號為低時， 執(zhí)行 寫！指令后出現(xiàn)了將其輸入狀態(tài)改為了輸出狀態(tài)。此時在80196與ADS7843的DOUT與/PEN IRQ這兩根線上都將出現(xiàn)了同一根線上出現(xiàn)兩個輸出信號、爭搶信號的問題， 這是數(shù)字電路中絕對不允許的， 它的出現(xiàn)就有可能損壞芯片。

　　根據(jù)資料介紹， 在編程操作中， 當(dāng)P1口中有些管腳作為輸入， 有些管腳作為輸出時要特別注意對P1 口寫指令操作，它是一個讀、寫過程， 最好借助于一些單元。

　　3 軟件設(shè)計分析

　　對于按鍵的處理， 系統(tǒng)采用中斷方式， 流程如圖5所示。

　　圖5按鍵流程圖

　　主要相關(guān)程序如下：

　　/* 觸摸屏寫控制指令、讀數(shù)據(jù)子程序* /

　　LDB R6， # 08H ; 寫8位控制指令代碼

　　CLRC; LDB AL， COM ; 指令代碼準備發(fā)送

　　ADS7843_W： SHLB AL， # 1 ; 數(shù)據(jù)串行發(fā)送

　　JC S_D I_1; JMP S_DI_0

　　S_DI_1： LDB BL， IOPORT1 ; 將P1 口狀態(tài)保存在BL 寄存器中

　　ORB BL， # 03H ; 將數(shù)據(jù)出DOUT置高， 數(shù)據(jù)入DIN 為信號輸入狀態(tài)

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　JMP SKCLK

　　S_DI_0： LDB BL， IOPORT1 ; 將P1 口狀態(tài)保存在BL 寄存器中

　　ANDB BL， # 0FEH ; 將數(shù)據(jù)出DOUT 置低

　　ORB BL， # 02H ; 數(shù)據(jù)入D IN為信號輸入狀態(tài)

　　LDB IOPORT1， BL; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　SKCLK： LDB BL， IOPORT1 ; 將P1口狀態(tài)保存在BL寄存器中

　　ANDB BL， # 0F7H ; 時鐘信號DCLK為低

　　ORB BL， # 01H ; 將數(shù)據(jù)出DOUT 置高

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　LDB BL， IOPORT1 ; 將P1口狀態(tài)保存在BL寄存器中

　　ORB BL， # 09H ; 時鐘信號DCLK 為高， 將數(shù)據(jù)出DOUT置高

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　DJNZ R6， ADS7843_W ; 8位指令送完

　　LDB BL， IOPORT1 ; 將P1口狀態(tài)保存在BL寄存器中

　　ANDB BL， # 0F7H ; 時鐘信號DCLK為低

　　ORB BL， # 01H ; 將數(shù)據(jù)出DOUT 置高

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　/* 準備接受觸摸屏按鍵讀14 位數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)， 先接受低8位數(shù)據(jù)* /

　　LDB R6， # 08H ; 鍵值設(shè)定方向讀低8位數(shù)據(jù)程序

　　DATA_OUT： LDB BL， IOPORT1 ; 將P1口狀態(tài)保存在BL寄存器中

　　ORB BL， # 09H ; 時鐘信號DCLK 為高， 將數(shù)據(jù)出DOUT置高

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　LDB BL， IOPORT1 ; 將P1口狀態(tài)保存在BL寄存器中

　　ANDB BL， # 0F7H ; 時鐘信號DCLK為低

　　ORB BL， # 01H ; 將數(shù)據(jù)出DOUT 置高

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　SHLB AL， # 1 ; 數(shù)據(jù)左移一位

　　JBS IOPORT1， 0， DI_O_1 ; 判數(shù)據(jù)入DIN 高？

　　ANDB AL， # 0FEH ; 數(shù)據(jù)入DIN低， 輸入0

　　JMP DATA_OUT1

　　DI_O_1： ORB AL， # 01H ; 數(shù)據(jù)入DIN高， 輸入1

　　DATA_OUT1： DJNZ R6， DATA_OUT ; 8位數(shù)據(jù)讀完

　　STB AL， FIRST ; 低8位數(shù)據(jù)保存至FIRST單元同樣處理接受數(shù)據(jù)高4位數(shù)據(jù)

　　…… …… ; 4位數(shù)據(jù)讀完， 數(shù)據(jù)保存。讀14 位數(shù)據(jù)程序完成后返回

　　程序上機調(diào)試后再沒有出現(xiàn)觸摸屏與單片機之間指令不執(zhí)行， 燒壞觸摸芯片的問題。也許你會發(fā)現(xiàn)， 在程序編程中， 我們使用了BL寄存器作P1口的過渡保護單元， 對輸出信號采用了對位的或、與方式達到輸出“1”、 “0”電平。保證P1的輸入端口不會因其他P1 端口的操作而改變其狀態(tài)， 在信號線上出現(xiàn)兩個輸出、爭搶信號的現(xiàn)象。這就是觸摸屏出問題的主要原因。

　　4 結(jié)語

　　在項目鑒定時， 專家們給出了系統(tǒng)設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)合理、功能比較完善， 擴展性強， 有一定的市場空間。特別提到了每個觸摸鍵設(shè)計合理、反映正確的結(jié)論。

　　在本項目結(jié)束時還有一個關(guān)于按鍵的遺留問題： 由于是使用單端模式工作， 且CPU 接到請求后， 為了消除抖動、防止誤觸發(fā)， 延時后再響應(yīng)其請求， 造成了按鍵反映遲緩， 這是一個硬件、軟件都需改進的問題， 硬件需換模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片，軟件上延時可以短一些。