A股自动化交易接口-Linux应用开发十三 ADC和触摸屏接口

了解S3C2410ADC和触摸屏的结构了解电阻触摸屏的工作原理和等效电路了解S3C2410触摸屏控制器的多种工作模式掌握S3C2410ADC和触摸屏的编程方法

ADC和触摸屏硬件介绍及使用

S3C2410ADC和触摸屏接口概述

S3C2410的CMOS模数转换器可以接收8个通道的模拟信号输入，并将它们转换为10位的二进制数据。在5MHz的A/D转换时钟下，最大的转化速率可达500KSPS。S3C2410/S3C2440都提供触摸屏的接口，不过它们有所不同。S3C2410的触摸屏接口向外提供4个控制信号引脚和2个模拟信号输入引脚，这6个引脚通过4个晶体管与触摸屏的4个引脚相连。而S3C2440提供了与触摸屏直接相连的4个引脚，不需要外接晶体管。

S3C2410ADC和触摸屏接口有如下特征

分辨率：10位微分线性度误差：±0LSB积分线性度误差：±0LSB最大转换速率：500KSPS低功耗供电电压:3V输出模拟电压范围：0~3V片上采样保持功能.普通转换模式分离的x/y轴坐标转换模式自动x/y轴坐标转换模式等待中断模式

ADC和触摸屏接口结构

从上可以分析，ADC和触摸屏接口中只有一个A/D转换器，可以通过设置寄存器来选择对那路模拟信号进行采样。中有两个中断信号：INT_ADC,INT_TC,前者表示A/D转换器已经转换完毕，后者表示触摸屏被按下了。对于S3C2410，在使用触摸屏时，AIN和AIN被用来测量XP，YP的电平。只剩下AIN,AIN[4:0]工6个引脚用于一般得ADC输入。对于S3C2440，在使用触摸屏时，引脚XP,YP，XM，YM被用于和触摸屏直接相连，只剩下AIN[3:0]共4个引脚用于一般得ADC输入；当不使用触摸屏时，XP,XM，YP，YM这4个引脚也可以用于一般ADC输入。S3C2410与触摸屏得连接比S3C2440复杂，需要增加几个外接晶体管，如下

S3C2410ADC接口和使用方法

ADC的启动方式有两种：手工启动，读结构时就自动地启动下一次转换。也有两种方法获知当前转换是否已经结束：查询状态位，转换结束时发生中断。ADC地操作只涉及3个寄存器：ADCCON，ADCTSC，ADCDAT0。下面介绍他们的用法，关于触摸屏的数据位后面的章节讲述ADC的使用分4个步骤。

设置ADCCON寄存器，选择输入信号通道，设置A/D转换器的时钟。使能A/D转换器时钟的预分频功能。设置ADCTSC寄存器，使用设为普通转换模式，不能使用触摸屏功能。ADCTSC寄存器多用于触摸屏，对于普通的ADC，使用他的默认值即可，或设置其位为0.ADCTSC寄存器格式下面进行讲述设置ADCCON寄存器，启动A/D转换。如果设置READ_START位，则读转换数据时即启动下一次转换；否则，可以通过设置ENABLE_START位来启动A/D转换。转换结束时，读取ADCDAT0寄存器来获得数值。如果使用查询的方式，则可以不断读取ADCCON寄存器的ECFLG位来确定转换是否结束。否则可以使用INT_ADC中断，发生INT_ADC中断时表示转换结束。

触摸屏原理及接口

电阻触摸屏原理

触摸屏已经在现实生活中大量使用，比如银行的自动存/取款机等。触摸屏的种类有很多，比如超声波触摸屏，红外触摸屏，电容触摸屏，电阻触摸屏等。电阻触摸屏由于造价低廉，在电气上可以直接接入用户的系统中而得到大量使用。电阻触摸屏有几种类型，比如“四线”，“八线”线越多，精度也就越高，温度偏移也越少，但基本的操作都是一样的。它本质上是一个电阻分压器，将矩形区域中触摸点的物理位置转换为代表x坐标和y坐标的电压。S3C2410的触摸屏接口可以驱动四线电阻触摸屏，四线电阻触摸屏的等效电路如下所示中粗黑线表示相互绝缘的两层导电层，当按压时，它们在触点处相连；不同的触点在x，y方向上的分压值不一样，将这两个电压值经过A/D转换后即可得到x，y坐标。

S4,S5闭合，SSS3断开，即YM接地，XP上拉，XP作为模拟输入，YP作为模拟输入，XM高阻。平时触摸屏没有被按下时，由于上拉电阻的关系，Y_ADC为高电平；当x轴和y轴受挤压而接触导通后，Y_ADC的电压由于接触导通后，Y_ADC的电压由于连通到y轴接地而变为低电平，此低电平可作为中断触发信号来通知CPU发生“PenDown”事件，在S3C2410中，称为等待中断模式。

采样X_ADC电压，得到x坐标，等效电路如下：SS3闭合，SSS5断开，即XP接上电源、XM接地、YP作为模拟输入、YM高阻，XP禁止上拉。这时，YP即X_ADC就是x轴的分压点，进行A/D转换后就得到x坐标

采样Y_ADC电压，得到y坐标，等效电路如上

SS4闭合，SSS5断开，即YP接上电源，YM接地，XP作为模拟信号输入，XM高阻，XP禁止上拉。这时，XP即Y_ADC就是y轴的分压点，进行A/D转换后就得到y坐标。

S3C2410触摸屏接口

与上面描述的触摸屏工作过程3个步骤对应，触摸屏控制器也有4个工作模式。

等待中断模式设置ADCTSC寄存器为0xD3即可令触摸屏控制器处于这种模式。这时，它在等待触摸屏被按下。当触摸屏被按下时，触摸屏控制器将发出INT_TC中断信号，这时触摸屏控制器要转入以下两种工作模式中的一种，以读取x，y坐标。对于S3C2410，当触摸屏被按下或松开时，都产生INT_TC中断信号。对于S3C2440，可以设置ADCTSC寄存器的位为0或1时，表示等待PenDown中断或PenUp中断。分离的x/y轴坐标转换模式这分别对应上述触摸屏工作过程的第3步骤。设置ADCTSC寄存器为0x69进入x轴坐标转换模式，x坐标值转换完毕后被写入ADCDAT0，然后发出INT_ADC中断；相似地，设置ADCTSC寄存器为0x9A进入y轴坐标转换模式，y坐标值转换完毕后被写入ADCDAT然后发出INT_ADC中断。自动x/y轴坐标转换模式上述触摸屏工作过程的第3步骤可以合成一个步骤，设置ADCTSC寄存器为0x0C，进入自动x/y轴坐标转换模式，触摸屏控制器就会自动转换接触点x,y坐标值，并分别写入ADCDAT0，ADCDAT1寄存器中，然后发出INT_ADC中断。普通转换模式不使用触摸屏时，触摸屏控制器处于这种模式。在这种模式下，可以通过设置ADCCON寄存器启动普通A/D转换，转换完成时数据被写入ADCDAT0寄存器中

ADCTSC寄存器被用来选择触摸屏的工作模式，格式如下对于S3C2410，当触摸屏控制处于等待中断模式时，触摸屏被按下时可以不断发出INT_TC中断信号以便进入自动连续x/y轴坐标转换模式转换x,y坐标。发出中断信号的间隔可以通过ADCDLY寄存器来设置