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基于ARM处理器S3C2440和Linux系统的I2C触摸屏设计

2013-03-26 14:10
夜隼008
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  随着计算机相关技术的发展,ARM嵌入式系统受到越来越广泛的应用,与人们生活的结合也越来越紧密。触摸屏设备因其友善的人机交互性,操作方便灵活,输入速度快,被广泛的应用于这种嵌入式领域中。嵌入式Linux系统具有开发源代码、内核稳定、可裁减性等特点,吸引着众多商业公司和自由软件开发者的目光,成为嵌入式系统领域不可或缺的操作系统之一。触摸屏是一种输入设备,操作简单易学,可靠性高,不占额外的空间,是最常用的便携式系统的输入设备。特别是电阻式触摸屏,它结构简单,成本低,透光效果好,工作环境和外界完全隔离,不怕灰尘和水气,同时具有高解析度、高速传输反应、一次校正、稳定性高、不漂移等特点,因而被广泛用于工业控制领域。

  1 电阻式触摸屏的工作原理

  触摸屏安装在显示屏的前端,主要由触摸屏检测部件和触摸屏控制器两部分组成。按照工作原理和传输信息的介质不同,触摸屏可分为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。其中的电阻式触摸屏是在表面保护层和基层之间覆着2层透明导电层氧化铟,而这2个导电层分别对应x、y轴,它们之间有细微透明绝缘颗粒绝缘。当物品按在触摸屏上时,会产生压力,从而使触摸屏两导电层接通,一旦触摸屏检测部件监测到用户的触摸位置,就将获得的位置信息送入触摸屏控制器TSC2007,并对该写信号进行处理,将电压信号转换成数字信号,同时以中断的方式送至S3C2440处理器,计算出触点坐标。

  2 硬件结构

  TSC2007是美国德州仪器(TI)公司推出的新一代4线制触摸屏控制器,它在与触摸屏配合使用时,一旦检测到笔或手指点触摸在屏上,可迅速得到该点的位置信号,从而达到在触摸屏表面上寻址的目的。

  TSC2007是典型的逐步逼近式A/D变换器,其结构以电容再分布为基础,包含了取样/保持功能。TSC2007的引脚与TPSC2003的引脚完全兼容,具有片内温度测量、触摸压力测量和预处理三个功能。TSC2007的I2C接口,以标准模式、高速模式和超高速模式进行数据传输与通讯。为了与其他ARM芯片兼容,设计中没有使用S3C2440内置的A/D通道,而是采用了外扩控制器TSC2007的方法,通过I2C总线方式与S3C2440通信。由于在嵌入式系统I2C总线中,S3C2440是总线上的主机,TSC2007是从机,而I2C系统有2个引脚,分别是串行数据线SDA和串行时钟线SCL。因此,设计中S3C2440的GPE14和GPE15分别作为I2C总线的SCL和SDA线,其触摸屏控制器接口电路如图1所示,图中的SDA和SCL线都是双向的。

硬件结构

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