ARM7202觸摸屏接口設計方案

1 引言

　　不同的應用領域觸摸屏的設計方式也各不相同，一般有以下三種：⑴應用觸摸屏模塊。觸摸屏模塊提供標準的硬件接口與應用系統(一般為PC或X86架構的工控機)相連，安裝驅動程序后即可工作，基本無需開發;⑵擴展觸摸屏控制器。這是嵌入式系統中設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，這些芯片內部集成了A/D轉換器和觸摸屏的驅動電路，同時要設計一定的軟件;⑶與前面方式⑵相仿，有些處理器集成了A/D轉換器，通過IO口模擬觸摸屏的驅動信號也可實現觸摸屏的控制。

　　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70MHz。是一高性能嵌入式處理器。除觸摸屏控制器外，其片內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/硬件設計上有些與前面三種不同的方面。

　　2 硬件設計

　　2.1 電阻觸摸屏原理

　　電阻觸摸屏是一多層的復合膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導電層，上面再蓋有一層塑料層，它的內表面也涂有一層透明的導電層，在兩層導電層之間有許多細小的透明隔離點把它們隔開絕緣，如圖1。當手指觸摸屏幕時，平常絕緣的兩層導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，其中一面導電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，另一導電層將接觸點的電壓引至控制器進行A/D轉換，得到電壓值后與5V相比即可得觸摸點的Y軸坐標，如圖2。同理得出X軸的坐標。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轉換通道中A0和A1是用于觸摸屏坐標采集的，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坐標的對應值;同理ATSYP和ATSYN在Y方向施加正向電壓時，在X方向檢測到Y坐標的對應值，分別由A0和A1采集。為了減少系統功耗和觸摸屏所占CPU資源，只在有落筆時觸摸屏控制器才啟動掃描，通過A/D轉換得到坐標的對應值，因此需在外部設計落筆檢測電路，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，當有落筆時，PB7檢測到低電平，觸發中斷。PB6為中斷檢測電路的使能信號，當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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