SSP接口的觸摸屏軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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引 言
嵌入式系統(tǒng)觸摸屏的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，諸如以PDA為標(biāo)志的數(shù)碼產(chǎn)品和工業(yè)領(lǐng)域中使用的大量?jī)x器儀表都逐漸選用LCD觸摸屏作為系統(tǒng)的輸入設(shè)備。觸摸屏分為電阻、電容、表面聲波、紅外線掃描和矢量壓力傳感等，其中用的最普遍的是四線或五線電阻觸摸屏。四線電阻觸摸屏是由兩個(gè)透明電阻膜構(gòu)成的，在它的水平和垂直電阻網(wǎng)上施加電壓，就可通過(guò)A／D轉(zhuǎn)換面板在觸摸點(diǎn)測(cè)量出電壓，從而對(duì)應(yīng)出坐標(biāo)值。本文除簡(jiǎn)單介紹ADS7843工作原理之外，主要討論觸摸屏控制器的兩種控制方式，并給出了具體的應(yīng)用連接圖。
1 觸摸屏控制器工作原理
ADS7843內(nèi)部是一個(gè)由多個(gè)模擬開(kāi)關(guān)組成的供電－測(cè)量電路網(wǎng)絡(luò)和12位的ADC組成，如圖1所示。其最高轉(zhuǎn)換頻率達(dá)125 kHz。X+、Y+、X－、Y－是轉(zhuǎn)換器模擬輸入端，實(shí)際上是一個(gè)四通道多路器。觸摸屏工作時(shí)，上下導(dǎo)體層相當(dāng)于電阻網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)在X方向的電極對(duì)上施加一確定的電壓，而Y方向電極對(duì)上不加電壓時(shí)，在X平行電壓場(chǎng)中，觸點(diǎn)處的電壓值可以在Y+(或Y－)電極上反映出來(lái)，通過(guò)測(cè)量Y+電極對(duì)地的電壓大小，便可得知觸點(diǎn)的X坐標(biāo)值。同理，當(dāng)在Y電極對(duì)上加電壓，而X電極對(duì)上不加電壓時(shí)，通過(guò)測(cè)量X+電極的電壓，便可得知觸點(diǎn)的y坐標(biāo)。
2 硬件接口電路
觸摸屏輸入系統(tǒng)由微控制器、觸摸屏、觸摸屏控制器三部分組成。圖2是一個(gè)實(shí)際的觸摸屏輸入系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，微控制器采用Philips公司ARM7內(nèi)核的LPC2387；觸摸屏采用Sharp公司的四線式電阻觸摸屏；觸摸屏控制器采用BB公司的ADS7843。LPC2387通過(guò)SSP接口和外部中斷EINT0與ADS7843相連。當(dāng)筆中斷信號(hào)為低時(shí)，表示有觸摸發(fā)生。SSP為同步串行接口控制器，可控制SPI、4線SSI或半導(dǎo)體Microwire總線操作，通過(guò)配置寄存器將其設(shè)定為Mi－crowire通信方式，由LPC2387啟動(dòng)兩次Microwire傳送來(lái)完成坐標(biāo)采集。第1次輸入采集X坐標(biāo)的控制字輸出未經(jīng)變換的X坐標(biāo)。第2次輸入Y坐標(biāo)控制字輸出未經(jīng)變換Y坐標(biāo)。當(dāng)然也可以不用SSP功能，采用通用I／O端口模擬ADS7843轉(zhuǎn)換時(shí)序達(dá)到觸摸控制的效果。ADS7843轉(zhuǎn)換時(shí)序及控制字格式如圖3所示。
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