嵌入式课程设计

1、 嵌入式课程设计 触摸屏的设计 姓名 ：宋倩班级 ：0502专业 ：计算机应用指导老师 ：高金华一 .触摸屏的原理触摸屏附着在显示器的表面，与显示器配合使用。通过触摸产生模拟电信号，经过转换为数字信号由微处理器计算得出触摸点的坐标，从而得到操作者的意图并执行。触摸屏按其技术原理可分为五类：矢量压力传感式、电阻式、电容式、红外线式和表面声波式，其中电阻式触摸屏在实际应用中用的较多。电阻式触摸屏由4层的透明薄构成，最下面是玻璃或有机玻璃构成的基层，最上面是一层外表面经过硬化处理从而光滑防刮的塑料层，附着在上下两层内表面的两层为金属导电层（OTI，氧化铟），这两层由细小的透明隔离点进行绝缘。当手指触

2、摸屏幕时，两导电层在触摸点处接触。触摸屏的两个金属导电层分别用来测量X轴和Y轴方向的坐标。用于X坐标测量的导电层从左右两端引出两个电极，记为X+和X-。用于Y坐标测量的导电层从上下两端引出两个电极，记为Y+和Y-。这就是四线电阻触摸屏的引线构成。当在一对电极上施加电压时，在该导电层上就会形成均匀连续的电压分布。若在X方向的电极对上施加一确定的电压，而Y方向电极对上不加电压时，在X平行电压场中，触点处的电压值可以在Y+(或Y-)电极上反映出来，通过测量Y+电极对地的电压大小，便可得知触点的X坐标值。同理，当在Y电极对上加电压，而X电极对上不加电压时，通过测量X+电极的电压，便可得知触点的Y坐标。

3、测量原理如图1所示 五线式触摸屏与四线式不同。主要区别在于五线触摸屏将其中一导电层的四端均引出来作为四个电极，另一导电层仅仅作为测量的导体输出X向和Y向的电压，测量时要交替在X向和Y向上施加电压。2. 触摸屏的控制器触摸屏控制器有多种，主要的功能均是在微处理器的控制下向触摸屏的两个方向分时施加电压，并将相应的电压信号传送给自身A/D转换器，在微处理器SPI口提供的同步时钟作用下将数字信号读入微处理器。控制器的工作原理是平时处于低功耗模式，触摸屏一端接地如y1，点击触摸屏后x1被拉伸至地产生中断请求，进入工作模式后，触摸屏控制器交替x及y轴输出基准电压对另一轴上分压后的电击进行A/D转换后计算得

4、出x.y的坐标，并将其在显示器上映射出来，必需设计基准，定位的准确率决定触摸屏的准确率3. 代码部分触摸屏驱动程序的流程及关键函数   驱动程序主要设计思想是：驱动程序在初始化结束后，进入空闲状态，等待中断的到来。一旦笔中断(pen_irq)发生，则进入中断处理程序，进行数据采样、转换和传输，同时，程序对各种不同的情况进行鉴别和异常处理。     触摸屏软件流程如图3所示。在驱动程序中设定了触摸屏所处的7个不同状态，分别用从-1到5的数字表征，这7个状态构成了一个触摸屏状态机，系统根据当前状态做出下一步的处理，如表1所示。整

5、个软件设计根据功能可以划分为5个部分，分别是初始化、设备打开、读操作、中断处理以及I/O控制，下面具体介绍每一部分。                            驱动程序初始化     在mc68328digi_init（）中向内核注册设备驱动函数：err=misc_register(&mc68328

6、_digi),在init_ts_settings（）中设定触摸屏的当前参数：内核版本号、笔移动判别阈值、采样时间、消除抖动开关、消除抖动时间等参数，这些均由用户根据自己的液晶屏以及精度要求来定制，也可以在应用程序中用I/O控制函数ioctl()来设定，    检测代码CMDATA EQU 30HXDATA_H EQU 31HXDATA_L EQU 32HYDATA_H EQU 33HYDATA_L EQU 34H;初始化寄存器MOVLW 02HMOVWF TRICB ;定义B口方向MOVLW 90H：2003-09-10）MOVWF TRISC ;定义C

7、口方向BCF SSPCON, 5MOVLW 10HMOVWF SSPCON ;初始化SSPCONBSF SSPCON, 5 ;启动SPI ;获取X,Y坐标GetXYBCF PORTB, 0 ；MOVLW 0D4H ;获取X坐标命令MOVWF SSPBUF ;发送命令BUSYBTFSC PORTB, 1 ;判忙？GOTO BUSYMOVF SSPBUF, W ;12位数据MOVWF XDATA_H ;XDATA_H存放高字节MOVF SSPBUF, WMOVWF XDATA_L ;XDATA_L 存放低字节 ;Y坐标数据同样处理RETLW 0五. 结束语触摸屏已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场。ARM微处理器目前已经成为世界上应用最为广泛的嵌入式微处理器。通过这次嵌入式系统触摸屏的设计，使我具备一定微机原理基础.掌握开发嵌入式系统的多方面知识，从而初步具备设计开发基于ARM。这次课程设计让我认识到嵌入式系统这学科的重要性，让我感受到在开发嵌入式系统的过程中体会到不少乐趣。但是在短短的十几周的内学习嵌入式系统这门课是远远不够的,嵌入式系统