DSP芯片與觸摸屏的接口控制

以DSP（數(shù)字信號(hào)處理）芯征和FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列）為核心的無線數(shù)字?jǐn)U頻通信平臺(tái)是無線擴(kuò)頻通信的一個(gè)開放式平臺(tái)，可用于無線接入、無線圖像和音頻傳送、移動(dòng)INTERNET、精確區(qū)域定位LPS、智能遙控探測(cè)等高科技領(lǐng)域。我們?cè)诖嘶A(chǔ)上增加了液晶顯示和觸摸控制，從而實(shí)現(xiàn)文字和圖形信息的編輯和無線傳送，使該產(chǎn)品用途更加廣泛。

ADS7843是專用于4線電阻式觸摸屏的12位模/數(shù)采樣轉(zhuǎn)換器，具有單一電源供電、完全降功耗模式、轉(zhuǎn)換速度快的特點(diǎn)。ADS7843大量用在電池供電PDA（Personal Digital Assistants）和手持便攜式裝置中。

1 液晶觸摸屏控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

液晶采用Microtips Technology Inc.公司的型號(hào)為MTG-32240X的中小規(guī)模液晶顯示器（圖形方式為320×240點(diǎn)）。觸摸屏控制器采用香港BURR-BROWN公司的 ADS7843。對(duì)FPGA進(jìn)行邏輯編程可實(shí)現(xiàn)液晶顯示控制器的功能。用FPGA定時(shí)中斷DSP（約占DSP工作時(shí)間的5%）獲取外部RAM的顯示數(shù)據(jù)，然后FPGA內(nèi)部邏輯將顯示數(shù)據(jù)送到液晶屏上進(jìn)行顯示。DSP對(duì)觸摸屏的轉(zhuǎn)換信號(hào)進(jìn)行處理和計(jì)算以及完成各種文字和圖形的編輯任務(wù)，然后將需要顯示的數(shù)據(jù)送入顯示緩沖區(qū)（外部數(shù)據(jù)RAM）。也就是說，用DSP和FPGA來控制液晶的顯示和文字、圖形信息的編輯處理，并能接收觸摸屏信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)筆輸入掌上電腦的功能。再結(jié)合無線數(shù)字?jǐn)U頻通信平臺(tái)就能實(shí)現(xiàn)文字和圖形信息的無線傳送。該產(chǎn)品能用于記者在通訊不便的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行文字和圖形的實(shí)時(shí)編輯和采訪報(bào)道以及在移動(dòng)過程中需要進(jìn)行文字和圖形信息無線傳送的地方。

2 ADS7843的工作原理

ADS7843 的工作電壓Vcc為2.7～5V，參考電壓Vref在1V至Vcc之間均可。轉(zhuǎn)換器有4路模擬信號(hào)輸入通道和獨(dú)特的在線低阻開關(guān)，它允許由未選中的輸入通道為外部線路提供電源和地?？窟@樣的輸入結(jié)構(gòu)和參考電壓設(shè)定，ADS7843能極大地消除內(nèi)部開關(guān)電阻帶來的轉(zhuǎn)換誤差，這種誤差是這類轉(zhuǎn)換器的主要誤差來源。

+REF 至-REF（圖2）之間參考電壓的大小決定了模擬輸入電壓的范圍。參考電壓設(shè)置有兩種工作模式：SER（sin-gle-ended reference）和DFR（differential reference）。SER模式需要低噪聲、低波動(dòng)的穩(wěn)定電源，轉(zhuǎn)換器內(nèi)X+、X-和Y+、Y-的低阻開關(guān)對(duì)轉(zhuǎn)換精度有一定影響。DFR模式不管內(nèi)部開關(guān)電阻如何變化，其轉(zhuǎn)換結(jié)果總是與外部電阻成比例，它完全克服了內(nèi)部開關(guān)的影響，但是當(dāng)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換頻率很高時(shí)增加了功耗。

圖1中，X+、X-和Y+、Y-之間橫排和豎排的電阻代表電阻式觸摸屏。開關(guān)S模仿PDA筆尖按壓觸摸屏?xí)r動(dòng)態(tài)短接X、Y軸兩層電阻的位置。Y位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，X+作為模擬輸入（見圖2）。

ADS7843的控制字見表1.

表1 ADS7843的控制字

3 DSP與ADS7843的接口控制

我們采用美國TI公司性價(jià)比很高的TMS320F206作為數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）