ARM7202觸摸屏接口設(shè)計方案

1 引言

　　不同的應(yīng)用領(lǐng)域觸摸屏的設(shè)計方式也各不相同，一般有以下三種：⑴應(yīng)用觸摸屏模塊。觸摸屏模塊提供標(biāo)準(zhǔn)的硬件接口與應(yīng)用系統(tǒng)(一般為PC或X86架構(gòu)的工控機(jī))相連，安裝驅(qū)動程序后即可工作，基本無需開發(fā);⑵擴(kuò)展觸摸屏控制器。這是嵌入式系統(tǒng)中設(shè)計觸摸屏普遍使用的方法，常用的觸摸屏控制芯片有ADS7843、ADS7846等，這些芯片內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換器和觸摸屏的驅(qū)動電路，同時要設(shè)計一定的軟件;⑶與前面方式⑵相仿，有些處理器集成了A/D轉(zhuǎn)換器，通過IO口模擬觸摸屏的驅(qū)動信號也可實現(xiàn)觸摸屏的控制。

　　ARM7202集成了ARM7TDMI CPU核、存儲器管理單元(MMU)、8KB高速緩沖存儲器(Cache),主頻達(dá)70MHz。是一高性能嵌入式處理器。除觸摸屏控制器外，其片內(nèi)還包含了其他豐富的資源，如LCD控制器、SDRAM控制器、中斷控制器、DMA 控制器等[1]。ARM7202與觸摸屏的接口在軟/硬件設(shè)計上有些與前面三種不同的方面。

　　2 硬件設(shè)計

　　2.1 電阻觸摸屏原理

　　電阻觸摸屏是一多層的復(fù)合膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層透明的導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小的透明隔離點把它們隔開絕緣，如圖1。當(dāng)手指觸摸屏幕時，平常絕緣的兩層導(dǎo)電層在觸摸點位置就有了一個接觸，控制器檢測到這個接觸后，其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，另一導(dǎo)電層將接觸點的電壓引至控制器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到電壓值后與5V相比即可得觸摸點的Y軸坐標(biāo)，如圖2。同理得出X軸的坐標(biāo)。這是所有電阻觸摸屏共同的基本原理。

　　2.2 ARM7202與觸摸屏的接口

　　ARM7202片上資源包含觸摸屏控制器，用于控制4線電阻式觸摸屏。在5路A/D轉(zhuǎn)換通道中A0和A1是用于觸摸屏坐標(biāo)采集的，同時芯片提供ATSXP、ATSXN、ATSYP和ATSYN四根掃描線分別對X方向和Y方向進(jìn)行掃描。ATSXP和ATSXN在X方向施加正向電壓時，在Y方向檢測到X坐標(biāo)的對應(yīng)值;同理ATSYP和ATSYN在Y方向施加正向電壓時，在X方向檢測到Y(jié)坐標(biāo)的對應(yīng)值，分別由A0和A1采集。為了減少系統(tǒng)功耗和觸摸屏所占CPU資源，只在有落筆時觸摸屏控制器才啟動掃描，通過A/D轉(zhuǎn)換得到坐標(biāo)的對應(yīng)值，因此需在外部設(shè)計落筆檢測電路，如圖3所示。圖中IRLML6302和IRLML2402分別為PMOSFET和NMOSFET，作為開關(guān)管控制X方向和Y方向的掃描輸出。PB7接上拉電阻，檢測落筆中斷，當(dāng)有落筆時，PB7檢測到低電平，觸發(fā)中斷。PB6為中斷檢測電路的使能信號，當(dāng)PB6為高電平時，中斷有效，觸摸屏掃描無效;反之中斷無效，觸摸屏掃描有效。

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