基于嵌入式系統中觸摸屏交互功能模塊設計

　　3.2 Windows CE`的驅動模式

　　Windows CE`設備的驅動模型有兩種形式：流接口驅動（Stream Interface Driver）和本地設備驅動（Native Device Driver）從實現方式來看，無論那種驅動都可以采用單層和分層兩種方式，多層設備驅動中實現的代碼分兩層：MDD(Model Device Driver，模型設備驅動)和PDD(Platform. Dependent Driver,平臺相關驅動)。MDD層中向GWES模塊提供了DDI（Device Driver Interface,設備驅動接口）函數接口，實現了對于同一類設備的驅動程序所公用的功能，而PDD則實現了與平臺的具體硬件設備相關的代碼。MDD通過調用特殊的PDD函數來訪問硬件。

　　3.3 觸摸屏與顯示器的配合算法

　　FM 7843 送回控制器的X 與Y 值僅是對當前觸摸點的電壓值的A/D 轉換值，它不具有實用價值。這個值的大小不但與觸摸屏的分辨率有關，而且也與觸摸屏與LCD 貼合的情況有關。而且，LCD 分辨率與觸摸屏的分辨率一般來說是不一樣，坐標也不一樣，因此，如果想得到體現LCD 坐標的觸摸屏位置，還需要在程序中進行轉換。轉換公式如下：

　　x=(x-TchScr_Xmin)*LCDWIDTH/(TchScr_Xmax-TchScr_Xmin)

　　y=(y-TchScr_Ymin)*LCDHEIGHT/(TchScr_Ymax-TchScr_Ymin)

　　其中，TchScr_Xmax、TchScr_Xmin、TchScr_Ymax 和TchScr_Ymin 是觸摸屏返回電壓值x、y 軸的范圍, LCDWIDTH、LCDHEIGHT 是液晶屏的寬度與高度。

　　3.4 操作系統對觸摸屏的支持

　　操作系統對觸摸屏的支持是按分層的思想進行的。首先是應用層，編寫的應用程序調用觸摸屏/鼠標事件API(在牽引層有相關的API函數)；其次，在驅動層有支持觸摸屏的驅動程序。通過統一接口來調用操作系統內核的觸摸屏設備驅動程序完成最終的設備控制。從中取出觸摸屏的實際坐標值，把該值記錄在初始化程序中，當下次有應用程序需要調用觸摸屏驅動程序時，觸摸屏驅動程序就會去檢查初始化程序，讀取其中的校正值，并把經過校正，影射后相對坐標值返回該應用程序。

　　3.5 觸摸屏的坐標的確認

　　通過上述方式采集的坐標是相對于觸摸屏的坐標，需要轉換成為LCD 坐標，這個過程之前需要進行兩種坐標的校準工作，這里采用取平均值法。首先從觸摸屏的4個頂角得到2個最大值和2個最小值，分別計為x_min，y_min 和x_max，y_max。X，Y 方向的確定如表1 所示。

　　表1 X，Y 方向的確定

　　當系統處于休眠狀態時，Q1，Q3 和Q4 處于截止狀態，Q2 導通。當觸摸屏被按下時，首先導通MOS 管組Q1 和Q4，X+與X-回路加上+3.3V 電源，同時將MOS 管組Q2 和Q3 關閉，斷開Y+和Y-，再啟動處理器的A/D 轉換通道1（AIN1），電路電阻與觸摸屏按下產生的電阻輸出分量電壓，并由A/D 轉換器將電壓值數字化，計算X 軸的坐標。接著先導通MOS 管組Q2 和Q3，Y+與Y-回路加上+3.3V 電源，同時將MOS 管組Q1和Q4 關閉，斷開X+和X-，再啟動處理器的A/D 轉換通道0（AIN0），電路電阻與觸摸屏按下產生的電阻輸出分量電壓，并由A/D 轉換器將電壓值數字化，計算Y 軸的坐標。系統讀到坐標值后，關閉Q1、Q3 和Q4，打開Q2，回到初始狀態，等待下一次筆觸。

　　確定X，Y 方向后，坐標值的計算公式如下：

　　X=（x_max-Xa）×320 /（x_max - x_min）

　　Y=（y_max- Ya）×240 /（y_max- y_min）

　　式中：

　　Xa=（X1+X2+．．．+Xn）/ n

　　Ya=（Y1+Y2+．．．+Yn）/ n

　　一般觸摸屏將觸摸時的X、Y 方向的電壓值送到A/D 轉換接口，經過A/D 轉換后的X與Y 值僅是對當前觸摸點的電壓值的A/D 轉換值，它不具有實用價值。這個值的大小不但與觸摸屏的分辨率有關，而且與觸摸屏與LCD 貼合的情況有關。如果想得到體現LCD 坐標的觸摸屏位置，還需要在程序中進行轉換。

　　4 結 論

　　嵌入式系統的PDA越來越多的使用觸摸屏做輸入輸出設備。本文以ARM920T內核的S3C2410芯片GX開發板為硬件平臺，設計了嵌入式系統觸摸屏交互功能模塊，在全國大學生嵌入式系統競賽的產品和作品中已多次應用。文中并對設計中的關鍵技術問題做了詳細的分析與討論。軟件設計流程圖和源代碼及其它輔助程序等限于篇幅另文介紹。

參考文獻:

[1].ARM920Tdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/ARM920T_139814.html.
[2].PC datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/PC+_2043275.html.
[3].LQ035Q7DB02datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/.html.
[4].ADS7843datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/ADS7843_1055179.html.
[5].SSOP-16datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/SSOP-16_623709.html.