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現如今，LCD觸摸屏越來越普及，逐漸成為當今的主流配置，其在艦艇武器裝備的手持檢測設備上的應用也越來越廣泛。觸摸屏分為電阻式、電容式、表面聲波式和紅外線掃描式等類型，其中使用最多的是電阻觸摸屏．四線電阻式觸摸屏由兩個透明電阻膜構成．在它的水平和垂直電阻網上施加電壓．就可通過A/D轉換在觸摸點測量出電壓從而對應得到相應的二維坐標值。本文針對觸摸屏接口芯片ADS7843的功能特性．重點探討觸摸屏控制器應用中的相關問題．同時給出其與ATmega64微處理器的通訊實現和軟硬件設計。 1 ADS7843控制芯片內部結構及主要功能 ADS7843之所以能實現對觸摸屏的控制。是因為其內部結構很容易實現電極電壓的切換，并能進行快速A／D轉換。圖1為其內部結構示意圖。 
圖1 ADS7843控制芯片內部結構示意圖 顯然．觸摸屏的控制芯片要完成兩件事：其一、完成電極電壓的切換；其二、采集接觸點處的電壓值，即A／D轉換。BurrBrown公司生產的ADS7843芯片是一個內置12位模數轉換、低導通電阻模擬開關的串行接口芯片，供電電壓2.7~5 V，最高轉換速率為125 kHz,在125 kHz轉換速率和2.7 V供電電壓下的功耗為750μW．在關閉模式下的功耗為0.5μW，顯見ADS7843的低功耗、高速率和在便攜式檢測設備上的良好適用性。
圖2觸點坐標()【軸或Y軸)獲取子程序流程圖 AD57843通過連接觸摸屏x+將觸摸信號輸入到A/D轉換器．同時打開Y+和Y一驅動，然后數字化X+電壓，得到當前Y位置的測量結果：同理也可得到X方向的坐標。實際上ADS7843控制器分時向X、Y電極對施加電壓．并把測量電極上的電壓信號轉換為相應觸摸點的X、Y坐標。 ADS7843根據微控制器發來的不同測量命令導通相應的模擬開關。以便向觸摸屏電極對提供電壓，并把相應電極上的觸點坐標位置所對應的電壓模擬量引入A／D轉換器，完成一次電極電壓切換和A／D轉換．需要通過串口往ADS7843發送控制字，轉換完成后再通過串口讀出電壓轉換值。 2 ATmega64微處理器的功能特性 實際的觸摸屏輸入系統由觸摸屏、觸摸屏控制器和微控制器三部分組成。前文已提及觸摸屏和觸摸屏控制器，至于微控制器—應用系統的核心控制部件。它的選擇將在很大程度上影響系統的整體性能。ATmega64是基于增強的AVR RISC結構的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執行時間使ATmega64的數據吞吐率高達1 MIPS／MHz，從而可以緩減系統在功耗和處理速度之間的矛盾。 作為一類高性能、低功耗的8位AVR微處理器。ATmega64內部有以下非易失性程序和數據存儲器：64K字節的系統內可編程Flash(具有同時讀寫的能力1．擦寫壽命達10000次，2K字節EEPROM。4K字節片內SRAM，64K字節可選外部存儲空間。ATmega64的指令有130條．且大多數指令執行時間為單個時鐘周期。另外其有32個8位通用工作寄存器，53個可編程的I／0口，具有獨立振蕩器的實時計數器(RTC)，可工作于主機／從機模式的SPI串行接口，8路10位具有可選差分輸入級可編程增益的ADC。 ATmega64與ADS7843采用串行通訊接口SPI通訊。串行外設接口 SPI允許ATmega64和外設之間進行高速的同步數據傳輸。ATmega64 SPI的特點是：全雙工。3線同步數據傳輸，主機或從機操作．LSB首先發送或MSB首先發送可選．7種可編程的比特率。傳輸結束中斷。 3 應用系統的硬件連接及控制實現 艦艇武器裝備的手持檢測設備上的實際觸摸屏輸入系統．采用四線電阻式觸摸屏．觸摸屏控制器采用ADS7843，微控制器用ATmega64。 當屏觸發生時，ADS7843向ATmega64發出中斷請求，由ATmega64響應該中斷請求．啟動通信過程，讀取ADS7843的轉換結果，從而獲取屏觸點坐標。通過將ss引腳電平的拉低。微處理器啟動一次通訊過程．它將需要發送的數據放入相應的移位寄存器，同時，微處理器在SCK引腳上產生時鐘脈沖以交換數據擻據從微處理器的MOSI移出．從MISO移入。 由于ADS7843各信號的時序受外部輸入時鐘信號頻率的影響．因此ATmega64與ADS7843之間的SPI數據需要配置確定的傳送時序。對SPI數據寄存器SPDR寫人數據即啟動SPI時鐘，將8比特的數據移入ADS7843。傳輸結束后SPI時鐘停止．傳輸結束標志SPIF置位。如果此時SPI控制寄存器SPCR的中斷使能位SPIE置位．中斷就會發生。圖2、圖3分別給出了觸點坐標(x軸或Y軸)獲取子程序的流程和屏觸中斷服務程序的流程。
圖3屏觸中斷服務程序流程圖 實現圖3流程的具體程序為： #define spiiflag SPSR_Bit7 #define spi_busy PINB_Bit4 void delayms(uchar mst) /*毫秒延時程序*/ { uint i=0； uchar j； for {j=0;j { asm("nop")；} } void spi_init(void) /*SPI傳送初始化設置*/ { SPCR=(1< } void SPI_MasterTransmit(char cData) /*SPI主機傳輸函數*/ { SPDR=cData； while(!spiiflag)； spiiflag=0； } unsigned int Get_Touch_Ad(unsigned char channel) /*讀取轉換結果*/ { unsigned int ad_tem； while(1){ ANX9030_Resetn_Pin=0; delay_ms(2)； ANX9030_Resetn_Pin=l； delay_ms(2)； c=ANX9030_i2c_read_p0_reg(ANX9030_DEV_IDL_REG，&c1); if((c==0)＆&(c1==0x30)){ c=ANX9030_i2c_read_p0_reg(ANX9030_DEV_IDH—REG，＆c1)； if((c==o)&&(c1==Ox90)) break； }} ANX9030在上電復位后，設置DE_GEN和BT_656同步信號檢測。然后進行像素格式和時鐘路徑的設置來配置視頻信息。由于HDMI兼容DVI．所以發送端可工作在HDMI模式或DVI模式，在此只需對ANX9030的HDMI—MODE位設置為I(HDMI)或o(ovt)f10可。檢測到HDMI模式后．設置HDMI的音頻格式及數據包，沒有異常中斷時，使能數據包發送即可把音視頻數據包等信息發送出去．發送成功后返回。 除了像素時鐘檢測(CKDT)和熱插拔檢測(HPDT)功能外。ANX9030的大部分功能都處于待機狀態，軟件需要正確的配置其他寄存器。這些寄存器的詳細配置可參考ANX9030的芯片資料。 ANX9030的異常處理。由于ANX9030提供了16個中斷觸發源．包括軟件觸發中斷、檢測到顯示器中斷、接收端上電／斷電檢測中斷、S／PDIF輸入丟包中斷及CTS變化中斷等，所以源端主控制器需要一個中斷來管理ANX9030所發出的中斷。一般只需要熱拔插檢測、RI_128連接完整性檢測及音頻FIFO溢出、CTS變化等斷即可。本設計利用EP9302的中斷引腳INT0來捕獲ANX9030引發的中斷，然后進行相應的中斷處理。 4 結束語 HDMI是針對下一代多媒體影音設備所開發的傳輸接口，適用于數字電視、DVD播放機、DVD錄放機、PVR、機頂盒及其他數字視聽產品．現在已廣泛應用于PC機及平板顯示器等消費類電子產品上。本文詳細說明了HDMI接口原理、源接口芯片特點、接口電路設計及在ARM9嵌入式平臺上系統軟件的實現方法，該系統可用于安防監控和高清晰視頻會議等領域。 本文作者創新觀念：把高清多媒體接口HDMI應用到視頻監控系統中，和一般監控系統相比，具有監控場景更加清晰和使用靈活等優點。 作者：廖夢云 來源：《微計算機信息》(嵌入式與SOC)2009年第25卷第8-2期 |
