基于S3C2440的触摸屏控制器改进设计

李冰玉 孟庆铂

摘要：本设计利用S3C2440 ADC的A[5]和A[7]这两个输入通道作为X轴和Y轴方向电压的输入，通过四个外部晶体管来控制触摸屏两个导电层的通断，当YMON、XMON、nYPON和nXPON处于“等待中断”状态的时候，中断线路就会呈现出上拉状态;而当触摸笔碰撞触摸屏时，AIN[7]会变成低电平，进而引发中断。

关键词：S3C2440处理器;触摸屏;控制器

中图分类号：TP183 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）02-0146-02

1 基于S3C2440的触摸屏控制器硬件改进设计

1.1 S3C2440 ADC

ADC是模拟信号源与CPU之间相互联系的控制接口，能把连续变化的模拟信号转换成为数字信号[1]，来使计算机、数字系统能够更加方便的运行。S3C2440的CMOS模数转换器能够输入8个通道的模拟信号，在2.5MHz的A/D转换时钟下[2]，最大的转换速率可大于500kSPS。ADC具有采样保持、低功耗等功能，接口方框图如图1所示。

1.2 S3C2440 ADC与触摸屏的硬件连接

触摸屏外接的电路其实主要是需要控制上和下这两层导电层的通断状况与如何取得电压，在取得电压之后，还需把得到的这个模拟量转换成为数字量，这就需要用到 S3C2440A芯片中的模数转换器这一部分来得到实现[3]。也就是说，实现触摸屏的功能实际上就是分成了两个部分，一个部分是指触摸屏外接的电路部分，另一部分是指S3C2440A芯片里面所自带有的A/D转换的部分。S3C2440A芯片中内部自带的A/D转换器的输入有8个通道，它的转换功能是在芯片的内部自动实现的，然后读取结果，得到触点的坐标。S3C2440里面所内置的ADC与触摸屏的接口支持电阻式的触摸屏，它和触摸屏的硬件连接如图2所示[3]。

触摸屏的工作原理是：X坐标的测量： X+端接收到由XP输出的地电压，而X-端同理接收到由XM输出的地电位;按压点电压从YP输入。Y坐标的测量：Y+端接收到由YP输出的地电压，而Y-端同理接收到由YM输出的地电位;按压点电压从XP输入。

ADC控制器有8个通道，而触摸屏的电路部分占据了其中的两个通道，这两个通道是用来作为X轴方向和Y轴方向电压的输入[4]。通过四个外部晶体管，触摸屏通断控制的两个导电层才能得以顺利实现，而外部晶体管是由nYPON、nXPON、YMON和XMON来控制的，见表1。

X坐标轴和Y坐标轴的两个方向上的电压输入分别用的是ADC的A[5]和A[7]这两个输入通道，即XP与S3C2440的A[7]口相连，YP与A[5]口相连。当S3C2440的nYPON、nXPON、XMON输出的是不一样的电平的时候，外部晶体管的导通状态如表2所示。

当YMON、XMON、nYPON和nXPON在处于“等待中断”状态的时候，外部晶体管控制器输出的就是低电平，那么和 VDDA_ADC连接的晶体管就会呈现导通状态，中断线路就会呈现出上拉状态;而当触摸笔触摸触摸屏的时候，和AIN[7]连接的XP就会出现低电平，AIN[7]也会变成低电平，然后引发中断。

从表3看出，X轴方向的坐标转换原理：由于XP外接参考电压、XM接地，那么在轴X的方向的导电层顺沿着轴的方向就会形成均匀电压的趋势。而YP接通道AIN[5]，YM断开，那么在轴Y方向的导电层就会有一个等势体形成，由于此时两导电层有接触，故在接触点处X轴方向的电压会通过Y轴方向的等势体传到AIN[5]通道，把这个电压取出来并且进行转换，最后X轴方向的坐标就可以得到。Y轴方向坐标转换原理同上。

2 基于S3C2440的触摸屏控制器软件设计及实验仿真

2.1 主程序

void Main（）

{

char temp;

Port_Init（）;

Isr_Init（）;

ChangeClockDivider（16，12）;

ChangeMPllValue（92， 1， 1）;

ChangeUPllValue（56，2，2）;

CalCPUBusClk（）;

Uart_Init（ 0，115200 ）;

Uart_Select（ 0 ）;

MMU_Init（）;

LcdInit（）;

DrawLogo（）;

TestTouchPanel（）;

while（1）

{

temp = Uart_GetKey（）;

if（temp）

{

Uart_SendByte（temp）;

}

}

}

2.2 ADS开发环境下的实验仿真

ADS环境下的程序运行窗口，如图3所示。

DNW上显示出的被触摸处的X轴和Y轴的坐标数据，如图4所示。

参考文献

[1] 李冰玉，王奉良.ARM嵌入式技术实验指导书（第四版）[Z].天津理工大學中环信息学院，2018.

[2] 俞建新，王健，宋健建.嵌入式系统基础教程（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2014.

[3] 陈渝，韩超，李明.嵌入式系统原理及应用开发[M].北京：机械工业出版社，2014.

[4] 赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2012.

The Improving Design of  Touch Screen Controller Based on S3C2440

LI Bing-yu，MENG Qing-bo

（Zhonghuan Information College Tianjin University of  Technology， Tianjin  300380）

Abstract：The design uses the A[5] and A[7] input channels of the S3C2440 ADC as the input voltage in the X and y directions. Four external transistors are used to control the on-off of the two conductive layers of the touch screen. when YMON， XMON， nYPON and nXPON are in a "wait interrupt" state， the interrupt line appears to be pulled up. when the stylus touches the touch screen， AIN[7] becomes low， triggering the interrupt.

Key words：S3C2440 processor;touch screen;controller