嵌入式操作系統(tǒng)Nucleus下觸摸屏驅(qū)動(dòng)的開發(fā)

Nucleus 是一款優(yōu)秀的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），具有搶占式和時(shí)間片輪轉(zhuǎn)任務(wù)調(diào)度方式，主要用在時(shí)間苛刻的嵌入式應(yīng)用當(dāng)中。大約95％的Nucleus用ANSI C 寫成，作為一個(gè)庫加載到應(yīng)用代碼當(dāng)中。目前手機(jī)行業(yè)有很多使用Nucleus。

1． 觸摸屏控制電路的硬件結(jié)構(gòu)

觸摸屏控制電路主要有一下四部分組成：進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、控制功能的MCU，一個(gè)四線電阻式觸摸屏和控制芯片ADS7846, 以及顯示觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的顯示部分。

在這里主要對觸摸屏的硬件電路和驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)做一個(gè)較詳細(xì)的介紹

ADS7846是美國TI公司推出的一款四線制電阻式觸摸屏控制器，通過機(jī)械式觸摸，可以迅速得到觸摸點(diǎn)位置信號(hào)。它是一種典型的帶有連續(xù)逼近型寄存器的A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部自帶2.5V參考電壓，一個(gè)和微處理器相連的SPI接口，同時(shí)具有測量溫度、觸摸壓力和電池電壓的功能，有可編程 的8位或12位的分辨率。在2.7V電壓和125kHz的轉(zhuǎn)換速率下， 功耗僅為750uW，在 power down 模式下僅為0.5uW。由于這些優(yōu)良的性能，在移動(dòng)設(shè)備中有大量的應(yīng)用。下表為控制器的主要引腳

工作原理：圖2是觸摸屏控制器和MCU的連接電路圖。當(dāng)ADS7846檢測到觸摸屏被按下時(shí)，它就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)（PENIRQ為低電平）給MCU，MCU選中ADS7846控制器（CS為低），然后通過串行口DIN向ADS7846發(fā)送8位控制字，此后DOUT在DCLK的下降沿得到12位的輸出。圖3為ADS7846在每次轉(zhuǎn)換為24個(gè)時(shí)鐘周期下的時(shí)序圖。

圖2

2．Nucleus下ADS7846的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的目的是將觸摸坐標(biāo)即時(shí)的轉(zhuǎn)換為顯示坐標(biāo)，直接在LCD屏上顯示出來，然后經(jīng)過輸入識(shí)別軟件的處理（例如漢王的識(shí)別軟件），識(shí)別出輸入的字符，漢字等。

2．1 當(dāng)觸摸屏按下時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷，應(yīng)當(dāng)為ADS7846配置一個(gè)中斷。在Nucleus下，中斷分兩種，Low level 中斷（Lisr）和High level 中斷（Hisr），一般的中斷服務(wù)程序在Hisr當(dāng)中處理。一個(gè)較為復(fù)雜的，多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中，中斷服務(wù)程序（優(yōu)先級(jí)比普通任務(wù)的優(yōu)先級(jí)高）不能占用太多的時(shí)間，否則可能會(huì)導(dǎo)致其他任務(wù)不能及時(shí)得到響應(yīng)。例如在觸摸屏中斷服務(wù)程序的處理，在較壞的情況下，觸摸屏可能一直被按下去，其Hisr就會(huì)占用很多的資源，導(dǎo)致別的任務(wù)（例如一個(gè)手機(jī)應(yīng)用當(dāng)中，可能導(dǎo)致接受電話的任務(wù)不能處理，而這是不能讓人接受的，不能想象當(dāng)你寫短信時(shí)不能接受電話的情況，）所以當(dāng)中斷服務(wù)程序需要占用CPU較多的處理時(shí)間時(shí)，一般要在另外激活一個(gè)任務(wù)，由任務(wù)調(diào)度機(jī)制來處理和系統(tǒng)中其他任務(wù)的關(guān)系，它的流程圖如圖四所示，實(shí)踐證明，這種處理方法是較好的處理方法。