XPT2046的工作原理---文本资料

1、AUX 06通道 选择器逐次逼近式寄存器行据口串数接1、芯片功能说明：XPT2046是一款4导线制触摸屏控制器，内含 12位分辨率125KHz转换速率逐步 逼近型A/D转换器。XPT2046支持从1.5V到5.25V的低电压I/O接口。XPT2046能通 过执行两次A/D转换查出被按的屏幕位置，除此之外，还可以测量加在触摸屏上的压力。XPT2046 采用微小的封装形式：TSSOP-16,QFN-16（0.75mm 厚度）和 VFBGA 48。工作温度范围为-40C +85C。2、芯片功能主要特性芯片功能主要特性1）具有4线制触摸屏接口2）具有触摸压力测量功能3） 可单电源工作，工作电压范围为2

2、.2V 5.25V4） 支持1.5V5.25V电平的数字I/O 口5） 内部自带+ 2.5V参考电压6） 具有125KHz的转换速率7） 采用QSPI? 和SPI?3线制通信接口8） 具有可编程的8位或12位的分辨率9）具有1路辅助模拟量输入10）能够自动掉电11）全兼容 TSC2046, ADS7843/7846 和 AK41823、XPT2046原理框图G KMX)C D01R3 BUSY-C W“GDCIK-C DIN0XPT2046是一种典型的逐次逼近型模数转换器（SAR ADC ）,包含了采样/保持、模2.W内嬲等电压数转换、串口数据输出等功能。同时芯片集成有一个2.5V的内部参考电

3、压源、温度检测电路，工作时使用外部时钟。一般地，内部参考电压只用于单端模式下Vbatt、Temp和AUX输入测量。使用差分模式，触摸屏可以获得最佳性能。此模块用的是 SAR型AD转换器，关于其原理见文档：AD转换的基本原理和技术(SAR).doc。4、引脚功能描述QFN弓1#号T5sop引"号、FU(；钙旧号名称说明1nA5Bl；SY忙时信号续忙3为高电平时 为高阳状态214A4DIN小行数据愉入踹.当CS为低电T时，数据在DCLKI J1铅锤存 进来315A3CS片选信号.控飘转换时序和使能 中行输入输出寄存器.高电平时A DC掉电4屋DCLK外部时钟信号输入51BJ fllClV

4、CC电簿输入踹 :62DIXPXP位置输入端73ElYPYP位置输入端碧4G2XNXX位宜购入品g5G3YNYN位置输入端106G4I1IG5GND接地117(诂VHAT电池监觇输入端J2gE7AUXADC辅助输A通道J39D7VREF:赛身电乐输入/输出1410C7【OVDD数字电源崎入端15IIB7PENIRQ选接触中断引脚J612AfiDOI T中行数据输巾徜 酬在DCLK 1的卜.降沿移出.当CS高电平时为高阳状态在CS为高电平时 ADC掉电,5、读写时序XPT2046数据接口是串行接口，其典型工作时序如图9所示，图中展示的信号来自带有基本串行接口的单片机或数据信号处理器。处理器和转换

5、器之间的的通信需要8个时钟周期，可采用SPI、SSI和Microwire等同步串行接口。一次完整的转换需要24个串行同步时钟(DCLK )来完成。前8个时钟用来通过 DIN引脚输入控制字节。当转换器获取有关下一次转换的足够信息后，接着根据获得的信息设置输入多路选择器和参考源输入，并进入采样模式，如果需要，将启动触摸面板驱动器。3个多时钟周期后，控制字节设置完成，转换器进入转换状态。这时，输入采样-保持器进入保持状态，触摸面板驱动器停止工作(单端工作模式)。接着的12个时钟周期将完成真正的模数转换。如果是度量比率转换方式 (SER/DFR = 0 ),驱动器在转换过程中将一直工作，第13个时钟将

6、输出转换结果的最后一位。剩下的3个多时钟周期将用来完成被转换器忽略的最后字节( DOUT置低)。玄一Ir-r-r*iUca 口 cunnRqjrLmpmrLnrmnRJVLnLTurLmRK-DIN S |痴1区01。，居卜01卜/33r,idle iAmulre*JConversion* i Idle bu SY1 ：_!|ll|l0| 9|s|7|6|5|4|3|2|lio| 痴。Filled 器捣局 Off i OnOff(Mwo ImtfSOff(SERflJTH Le图14 g位总线接口，JtDCLK时钟延迟，W4时钟周期转换时序6、控制字的设置控制字节由DIN输入的控制字如表 3所

7、示，它用来启动转换，寻址，设置 ADC分辨 率，配置和对 XPT2046进行掉电控制。图 14、表5和表6给出控制字的各控制位的详细 说明。表5制字的控制位命令位7 (MSBJ位6位5位4位3位1位外ILSB)A2A1A0MODE3ER/DFRPDPDO起始位第一位，即 S位。控制字的首位必须是 1，即S =1。在XPT2046的DIN引 脚检测到起始位前，所有的输入将被忽略。地址接下来的 3位（A2、A1和A0）选择多路选择器的现行通道（见表 1、表2和 图2 ）,触摸屏驱动和参考源输入。MODE 模式选择位， 用于设置ADC的分辨率。MODE=0 ,下一次的转换将是 12位模 式；MODE

8、 = 1，下一次的转换将是 8位模式。SER/一一DFR位控制参考源模式，选择单端模式（SER/一一DFR =1 ）,或者差分模式（SER/ DFR = 0 ）。在X坐标、Y坐标和触摸压力测量中，为达到最佳性能，首选差分工作 模式。参考电压来自开关驱动器的电压。在单端模式下，转换器的参考电压固定为 VREF相对于GND引脚的电压PD0和PD1 表5展示了掉电和内部参考电压配置的关系。ADC的内部参考电压可以单独关闭或者打开，但是，在转换前，需要额外的时间让内部参考电压稳定到最终稳定值； 如果内部参考源处于掉电状态，还要确保有足够的唤醒时间。ADC要求是即时使用，无唤醒时间的。另外还得注意，当

9、BUSY是高电平的时候，内部参考源禁止进入掉电模式。XPT2046的通道改变后，如果要关闭参考源，则要重新对XPT2046写入命令。代6捽制字节备位，描述位名称功能描述7S开始位.为1表示一个新的控制'了节到来.为0则忽格PIN脚;数据6-4A2-A0通道选择位*筝处表1和表23MODE12位,区位转换分癖率选择位.为1选择8位为物换分部率.为。选狎12位分辨率20ER/DFR单端输入方式/差分输入方式选择位.为1是单端输入方式，为0是差分输入方式1-0FD1-PEX)低功率模式选掷位口若为11，器件总处于供电状态;若为0。，器件在变换之间姓丁低 功率模式表7掉电和内部参考电压选择PD

10、IPD0PENIRQ功能说明00使能在两次A/D转换之间掉电.下次转换-开始.芯井立即进入完全上电状态，而 无需额外的延时.在这种模式Fl Y- -巨处状态01禁止参考电压关闭，ADC打亓4 A1使徒参考电压打订,ADC关强LL禁止芯片处上电片蠡,叙苧和自DC忌拈打开思考：1、触摸屏是与显示屏相连接的，而触摸屏把采集到的X、Y、压力等信息转化数字量，那这个数字量的大小就与参考电压有关，不过此模块已经固定了参考电压，所以可以不用 考虑这个问题。2、触摸屏的压力测量参考其 PDF说明文档，先暂不考虑。3、DSP有BCLKR0 :接收时钟引脚， 还有BCLKX0 :发送时钟引脚。但对于触摸屏来说其

11、DCLK既是输入同步时钟也是输出同步时钟。而且接收时钟引脚是个输入，但触摸屏不 可能产生一个输入的同步时钟，这样是不是说不可以使用缓冲串口了呢？如果不使用， 如何进行同步功能呢？可不可以直接把 BCLKX0直接接到BCLKR0 ,以此来作为一个接收同步时钟呢？但串 DIN :串行数据输入端，数据在 DCLK上升沿锁存进来，而 DOUT :串行数据输出端， 数据在DCLK的下降沿移出；这样的话还是没有同步？4、所谓同步通信是指在约定的通信速率下，发送端和接收端的时钟信号频率和相信始终保持一致（同步），这就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。串行通信是指计算机主机与外设之间以及

12、主机系统与主机系统之间数据的串行传送。使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。串行通信可以分为同步通信和异步通信两类。5、建议无论在任何时候，处理器在发控制字给XPT2046之前都要屏蔽 一一PEN IRQ的中断，以避免错误的中断的触发。6、XPT2046存在两种功耗模式：全功耗（ PD0=1）和自动掉电（PD0=0）。在频繁转换时， XPT2046花大部分时间在捕捉或转换上，所以即使进入自动掉电模式，也是很少有时间停留在掉电状态的。因此，在这种情况下的全功耗和自动掉电之间的差别可以忽略。但 在不频繁转换时，每次转换间隔很久，自动掉电模式可以节省很多功耗。不确定：1