ADC和触摸屏接口剖析.docx

ADC和触摸屏接口1.简要介绍：触摸屏的几种类型2. S3C2410的ADC及触摸屏接口原理3. S3C2410的ADC和触摸屏接口模式4. S3C2410的ADC及触摸屏控制寄存器5. S3C2410的触摸屏中断控制1.简要介绍：触摸屏的几种类型分为：电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。①电阻式触摸屏的定位准确，但其价格颇高，且怕刮易损；②电容式触摸屏设计构思合理，但其图像失真问题很难得到根本解决；③红外线式触摸屏价格低廉，但其外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真；④表面声波式触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷，清晰不容易被损坏，适于各种场合，缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝，甚至不工作。2. S3C2410的ADC及触摸屏接口原理ADC和触摸屏接口电路图图1.1 外部触摸屏示意图如图1-1所示，S3C2410内部集成的一个外部晶体管控制器，为四线电阻式触摸屏提供nYMON、YMON、nXPON和XMON控制信号，这些控制信号用来实现对四个外部晶体管（需要硬件电路设计人员自行添加）的通断控制，进而实现分时为触摸屏的X导电层、Y导电层提供电压。注意到，外部晶体管控制器还提供了一个引脚用来控制一个内部晶体管，该晶体管的导通与否决定了AIN7是否被上拉到VDDA_ADC。AIN7还连接到了S3C2410的中断发生器。另外，S3C2410内置了一个8通道（AIN[7..0]）的10位ADC，该ADC能以500KS/S的采样速率将外部的模拟信号转换为10位分辨率的数字量。因此，ADC能与触摸屏控制器协同工作，完成对触摸屏绝对地址的测量。触点的X与Y坐标对应的电压信号分别被接入ADC的AIN7和AIN5通道。在正常工作时，触摸屏通常有两种工作状态，一种是等待中断状态，此时触摸屏不处在触摸状态，另一种是触摸屏处于触摸状态，此时S3C2410需要实现坐标转换。与这两种工作状态相对应的，触摸屏的4个控制引脚就有三种连接情况，分别是等待中断的引脚连接情况，X轴坐标转换时的引脚连接情况，Y轴坐标转换时的引脚连接情况，简称这三种连接情况分别为引脚连接状态1、引脚连接状态2、引脚连接状态3。引脚连接状态XPXMYPYM1Pull-upHi-ZAIN5GND2External VoltageGNDAIN5Hi-Z3AIN7Hi-ZExternal VoltageGND表?1-2???触摸屏引脚连接状态Pull-up代表将XP通过上拉电阻连接到VDDA_ADC，Hi-Z代表将相应的引脚设置为高阻态，也就是断开状态，External Voltage代表将相应的引脚连接到触摸屏的外接电源，GND代表将相应的引脚连接到地。当没有接触触摸屏时，触摸屏就始终处于等待中断状态，这时相对应的就是引脚连接状态1。当接触触摸屏时，由于等待中断状态下引脚连接状态1的作用，此时首先会触发中断，进入中断服务程序，在程序中将引脚连接状态1改变成应交连接状态2，获得X轴的坐标转换结果，之后再将引脚连接状态2改变成引脚连接状态3，获得Y轴的坐标转换结果，最后在退出中断服务程序前还要将引脚连接状态设置成引脚连接状态1，对应等待中断状态。（1）等待中断从图1-1可以看出，由于XP接上拉电阻，而XM处于断开状态，所以沿X导电层是一个等势体，并且该等势体一头接着上拉电阻，所以此时X轴方向导电层电压被上拉电阻拉高，因此XP引脚的电压为高，由于XP始终连接通道A[7]，而A[7]又与中断发生器相连，所以此时传到中断发生器的电压为高，故不发生中断，触摸屏一直维持着等待发生中断状态。另一方面，由于YP接通道A[5]，YM接地，所以整个Y导电层电压等于地电压。当触摸屏接触时，上下导电层在触点处连通，此时X导电层的电压将被拉低，这个电压通过A[7]传到中断发生器，触发中断。（2）坐标转换收到中断后，S3C2410将进入坐标转换过程。先介绍X轴方向坐标转换过程，此时4个控制引脚处于引脚连接状态2，由于XP接外加参考电压，XM接地，所以在X轴方向形成均匀电压降，而YP接通道A[5]，YM断开，故Y轴方向的导电层形成一个等势体，由于此时两导电层有接触，故触点处X轴方向的电压会通过Y轴方向的等势体传到A[5]通道，S3C2410将这个电压取出并转换，最后就可以得到X轴方向的电压。同理，将控制引脚置于引脚连接状态3便可实现Y轴坐标转换过程。3. S3C2410的ADC和触摸屏接口模式通过配置S3C2410的ADCTSC寄存器的AUTO_PST、XY_PST和ADCCON寄存器的STDBM，可以令触摸屏接口工作于5种模式，分别介绍如下。（1）普通转换模式（Normal Converson Mode）普通转换模式（AUTO_PST = 0，XY_PST = 0）用来