DSP芯片與觸摸屏的接口控制

以DSP（數(shù)字信號處理）芯征和FPGA（現(xiàn)場可編程邏輯門陣列）為核心的無線數(shù)字擴頻通信平臺是無線擴頻通信的一個開放式平臺，可用于無線接入、無線圖像和音頻傳送、移動INTERNET、精確區(qū)域定位LPS、智能遙控探測等高科技領(lǐng)域。我們在此基礎(chǔ)上增加了液晶顯示和觸摸控制，從而實現(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。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)品設計簡介

液晶采用Microtips Technology Inc.公司的型號為MTG-32240X的中小規(guī)模液晶顯示器（圖形方式為320×240點）。觸摸屏控制器采用香港BURR-BROWN公司的 ADS7843。對FPGA進行邏輯編程可實現(xiàn)液晶顯示控制器的功能。用FPGA定時中斷DSP（約占DSP工作時間的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)送到液晶屏上進行顯示。DSP對觸摸屏的轉(zhuǎn)換信號進行處理和計算以及完成各種文字和圖形的編輯任務，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，從而實現(xiàn)筆輸入掌上電腦的功能。再結(jié)合無線數(shù)字擴頻通信平臺就能實現(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)場進行文字和圖形的實時編輯和采訪報道以及在移動過程中需要進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路模擬信號輸入通道和獨特的在線低阻開關(guān)，它允許由未選中的輸入通道為外部線路提供電源和地。靠這樣的輸入結(jié)構(gòu)和參考電壓設定，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、低波動的穩(wěn)定電源，轉(zhuǎn)換器內(nèi)X+、X-和Y+、Y-的低阻開關(guān)對轉(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，但是當轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換頻率很高時增加了功耗。

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筆尖按壓觸摸屏時動態(tài)短接X、Y軸兩層電阻的位置。Y位置進行轉(zhuǎn)換時，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公司性價比很高的TMS320F206作為數(shù)字信號處理器（DSP）