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一、ADC硬件原理

模數(shù)轉換器即A/D轉換器，或簡稱ADC，通常是指一個將模擬信號轉變?yōu)閿?shù)字信號的電子元件。
通常的模數(shù)轉換器是把經(jīng)過與標準量比較處理后的模擬量轉換成以二進制數(shù)值表示的離散信號的轉換器。
故任何一個模數(shù)轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉換信號大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。
如圖，是把可變電阻上的電壓值變換的模擬信號通過ADC轉換，輸出數(shù)字信號。

• 用多少位來存儲這個數(shù)據(jù)（假設10bit）。
• 最大值0b111111111
  它對應的電壓是多少伏（模擬信號輸入的最大值是多少）我們就可以根據(jù)模擬信號(電壓)的最大值，來計算出對應的數(shù)值。
• 采樣/轉換速度。

對于程序，不用關心ADC的內(nèi)部機制，只關心：

• 怎么啟動ADC
• 啟動之后怎么得到數(shù)據(jù)

從圖1-1-1可以看出ADC有8個多路選擇器，顯然，以后寫程序的時候，我們可以8個多路選擇之一
下面是編寫程序要做的步驟：

• 確定是哪一路信號：設置8：1MUX，選擇要測量哪一個引腳，（看原理圖選擇要測量的引腳）
• 設置工作時鐘（從工作室中，可以算出轉換一次，需要多長時間）
• 啟動
• 讀狀態(tài)，判斷ADC轉換是否成功。
• 讀數(shù)據(jù)

ADC寄存器介紹

1.ADC 控制寄存器（ADCCON）
ADCCON控制寄存器，用于標志轉換是否完成，控制是否使能預分頻器，輸入通道選擇，工作模式，ADC是否啟動。它的各位含義如下圖所示。

二、ADC編程

編程步驟：

• 初始化ADC
• 讀數(shù)據(jù)，
• 在串口上顯示出來。

一.初始化ADC
下面的函數(shù)實現(xiàn)對ADC的初始化。

03  void adc_init(void)
04  {
05  /* [15] : ECFLG,  1 = End of A/D conversion
06      * [14] : PRSCEN, 1 = A/D converter prescaler enable
07      * [13:6]: PRSCVL, adc clk = PCLK / (PRSCVL + 1)
08      * [5:3] : SEL_MUX, 000 = AIN 0
09       * [2]   : STDBM
10      * [0]   : 1 = A/D conversion starts and this bit is cleared after the startup.
11      */
12      ADCCON = (1<<14) | (49<<6) | (0<<3);
13
14      ADCDLY = 0xff;  
15  }

第12行：配置ADCCON寄存器，使能A/D 轉換器預分頻器，設置A/D 轉換器預分頻值，上拉使能。
第14行：設置ADC 轉換啟動延時值。
二.讀數(shù)據(jù)
在這個讀函數(shù)中啟動ADC，并且等待ADC轉換成功。然后返回數(shù)據(jù)，

17  int adc_read_ain0(void)
18  {
19          /* 啟動ADC */
20      ADCCON |= (1<<0);
21
22      while (!(ADCCON & (1<<15)));  /* 等待ADC結束 */
23
24      return ADCDAT0 & 0x3ff;
25  }

第20行：啟動ADC。
第22行：等待A/D轉換結束(ADCCON第15位置1)，
第24行：返回轉換的值。(ADCDAT0寄存器的前10位，是保存轉換后的值)。
三.ADC測試
函數(shù)代碼如下: 函數(shù)功能：在串口/LCD上打印ADC轉換后的結果。

04  void adc_test(void)
05  {
06      int val;
07      double vol;
08      int m; /* 整數(shù)部分 */
09      int n; /* 小數(shù)部分 */
10  
11      adc_init();
12
13      while (1)
14      {
15          val = adc_read_ain0();
16          vol = (double)val/1023*3.3;   /* 1023----3.3v */
17          m = (int)vol;   /* 3.01, m = 3 */
18          vol = vol - m;  /* 小數(shù)部分: 0.01 */
19          n = vol * 1000;  /* 10 */
20
21          /* 在串口上打印 */
22          printf("vol: %d.%03dv", m, n);  /* 3.010v */
23
24          /* 在LCD上打印 */
25          //fb_print_string();
26          }
27  }

第11行：初始化ADC.
第15行：把ADC轉換得到的值賦值給變量val.
第16行：把變量val的值轉化為電壓值。
第17行：取vol整數(shù)部分賦值給變量m。
第18行：取vol的小數(shù)部分賦值給vol。
測試：把生成的二進制文件燒錄到開發(fā)板上，接上SPI模塊，旋轉可變電阻就可以在串口上看到電壓值發(fā)生變化。

三、電阻觸摸屏硬件原理

電阻觸摸屏的硬件原理：假設有一個比較長的電阻,電阻是R 上面接3.3V電壓，下面接地

可以上百度圖片搜索觸摸屏，就知道了觸摸屏的樣子,它是一個透明的薄膜,注意 LCD是LCD 觸摸屏是觸摸屏它是兩個設備,
我們只不過是把觸摸屏做的和LCD大小一樣，粘在LCD上面,
實際上觸摸屏是由兩層膜組成，他們靠的非常近。
上面這層右邊引出來，代表xp ，p代表正極

下面這層膜 前面這條邊引出來為yp，后面這層邊為ym

假設我們手指要點擊觸摸屏，那么上下就會粘貼在一起，我怎么算出這個 x y點的坐標呢？
測量觸電x坐標:
xp接3.3v,xm接GND

yp,ym不接電源
2 測yp電壓
上下膜連接在一起，我就可以通過yp測量這個觸電的電壓
這個yp就像探測一樣，從前面的原理我們可以知道，當這個觸電越靠近左邊這個電壓越小，越靠近右邊電壓越大
這個yp的電壓就可以認為是這個觸電的坐標(x坐標)

類似的我們怎么測量觸電y坐標
類似的xp xm不接電源，同樣yp接3.3v， ym接GND，這時候電流就從 yp這里流向ym,讓后我們就可以測量xp電壓
當按下屏幕時，上下兩層膜鏈接在一起，這個xp就像探針一樣，這個觸電越靠近yp電壓值越大，越靠近ym電壓值越小
yp接3.3V ym接GND，xp xm不接電源
測量xp電壓,就是y坐標

注意 x y坐標都是電壓值，不是屏幕上480 * 272 這些值，我們需要把電壓值轉換為坐標值，這需要經(jīng)過一些轉換
我們測量xp yp可以得到觸點的兩個方向的電壓值，這些電壓值和坐標是線性關系
現(xiàn)在總結下使用觸摸屏的流程

• <1>按下觸摸屏 按下觸摸屏時，對于一個高效的系統(tǒng)，產(chǎn)生中斷，這是觸摸屏中斷
• <2>在觸摸中斷程序中 啟動ADC，(獲得數(shù)據(jù)，xy坐標)啟動ADC就開始模數(shù)轉換，不可能瞬間完成，
• <3>ADC完成， 產(chǎn)生中斷
• <4>ADC中斷中讀取x y坐標，我們來想想，在這個流程里，啟動觸摸屏的源頭是按下觸摸屏，那如果長按觸摸屏，我按下之后一直不松開 滑動手指呢
  那么誰來觸發(fā)后續(xù)的多次ADC轉換呢 不可能只啟動一次吧,
  為了支持 長按 滑動操作，我們需要啟用定時器.
• <5> 啟動定時器
• <6> 定時器中斷發(fā)生，判斷觸摸屏是否仍被按下，如果按下就循環(huán)上述過程
  <6.1>在觸摸中斷程序中 啟動ADC，(獲得數(shù)據(jù)，xy坐標)啟動ADC就開始模數(shù)轉換，不可能瞬間完成
  <6.2>ADC完成， 產(chǎn)生中斷
  <6.3>ADC中斷中讀取x y坐標，)
• <7> 松開結束一個流程

這就是整個觸摸屏的使用流程
在14章里講解了觸摸屏，他抽象了幾張圖

平時的時候上下兩層膜并不連接，我們按下觸摸屏的時候就會產(chǎn)生中斷，那么你怎么知道產(chǎn)生中斷，肯定是由某個引腳的電平發(fā)生變化,平時 Y_ADC/xp是高電平,按下之后Y_ADC就接地了，就是被拉低了，就產(chǎn)生了低電平

四、S3C2440觸摸屏接口

必須讓S2 S4閉合，這樣電流才可以流 下來，同時S1 S3 S5斷開，這個時候XP這層膜就相當于探針一樣，我可以來測量這里的電壓，從而得到Y坐標的電壓值

在測量x y坐標時，這個S5上拉電阻都要斷開,
我們需要控制這幾個開關，實際上2440就提供了這幾個開關的控制方法,
打開2440的芯片手冊看觸摸屏時怎么操作的,
我們看有一個8:1 MUX的多路選擇器，以及XP YP

x y分離轉換模式

看看我們的X Y坐標原理圖，可以單獨轉換X坐標 單獨轉換Y坐標

換句話說就是逐個去測量X Y坐標,

他首先會啟動X坐標的ADC轉換，轉換成功后數(shù)據(jù)會保存在ADCDAT0里，同時會產(chǎn)生一個中斷，在這個中斷服務程序里，就可以把X坐標讀取出來，讓后可以啟動Y坐標的轉換，轉換成功后數(shù)據(jù)會保存在ADCDAT，同時會產(chǎn)生一個中斷，進入這個中斷把Y坐標讀取出來。測量一次會產(chǎn)生２個中斷，一個時X坐標中斷，一個是Y坐標中斷

自動的或連續(xù)的X／Y坐標轉換模式

也就是說不需要單獨控制，不需要單獨去讀取X坐標Y坐標，可以設置寄存器，讓它一次性的測量X坐標測量Y坐標，X坐標保存在ADCDAT０　Y坐標保存在ADCDAT１，最后產(chǎn)生一個中斷，也就是讀取X／Y坐標只需要產(chǎn)生一次中斷

等待中斷模式
所謂等待中斷模式，就是等待按下或者等待松開

對于下面這幅圖，我按下的時候XP從高電平變?yōu)榈碗娖?，松開時，XP從低電平變?yōu)楦唠娖剑@就是按下松開都可以檢測到

AD轉換數(shù)據(jù)時可以通過中斷或者查詢模式來得到數(shù)據(jù)，使用中斷模式時，從AD轉換開始，到得到數(shù)據(jù)可能會有些延遲，因為中斷服務程序的進入和退出需要一定的時間，(也就是說，如果你對數(shù)據(jù)轉換的速度要求的非常高，就可以使用查詢方式)，可以查詢ADCCON[15]來判斷是否轉換結束

444頁

PRSCEN 使能ADC轉換
PRSCVL 設置A/D轉換預分頻值
SEL_MUX選擇輸入通道，后面我們使用自動轉換XY坐標，所以這里不需要設置
ENABLE_START 啟動轉換

YP_SEN Bit6 YP開關
0表示閉合 1 表示斷開

*寄存器位的含義不同
XM_SEN Bit5 XM開關
0 斷開 1 閉合

XP_SEN Bit4 XP開關
0 閉合 1 斷開

PULL_UP Bit3 控制S5開關
0 上拉(閉合)
1 斷開

AUTO_PST Bit2 自動連續(xù)轉換X坐標Y坐標

設置是 0 正常的ADC轉換

如果需要連續(xù)轉換ADC坐標的話，需要設置為1 ，如果需要手動轉換ADC坐標的話，需要設置為0

XY_PST Bit[1:0]
對于手動轉換X Y坐標我們需要手動設置XY_PST 里面的位，是測量X坐標還是測量Y坐標,
也可以設置這兩位等于11 讓其等于等待模式,
也就是等待觸摸屏被按下或者被松開.

如果設置自動連續(xù)轉換的話，Bit2 AUTO_PST設置為1
XY_PST設置為00

如果使用手動轉換的話設置AUTO_PST為0
XY_PST設置為01 手動轉換X坐標模式
或者設置為10 Y坐標轉換模式
447頁ADCDATA0 ADC數(shù)據(jù)寄存器

UPDOWN Bit15 可以讀取這一位去判斷觸摸屏是按下還是松開
AUTO_PST Bit14 自動測量
XY_PST Bit[13:12] 和上面ADCTSC寄存器中 AUTO_PST Bit2   XY_PST 
Bit[1:0]原理相同
 XPDATA Bit[9:0]最低10位用來保存ADC的值

這個的低10位是用來保存 Y坐標的值

它會涉及兩個中斷，按下或者松開，觸摸筆的狀態(tài)中斷，另外一個啟動ADC以后，ADC結束時也會產(chǎn)生一個中斷，但是這個手冊里沒有看到中斷的是能寄存器。
那我們猜測一下，ADC模塊或者觸摸屏模塊一定會發(fā)出中斷

首先是ADC或者觸摸屏產(chǎn)生中斷，通過中斷控制器發(fā)送中斷給CPU

SUBSOURCE PENDING寄存器
INT_ADC_S Bit[10]表示ADC中斷
INT_TC Bit[9]表示觸摸屏中斷

程序設計？
寫出一個框架

• 1 初始化ADC/TouchScreen接口ADCCON時鐘接口
• 2 一開始觸摸屏是沒有被按下的，設置TS處于等待中斷模式
• 3 設置中斷
  INTSUBMSK使能ADC中斷和觸摸屏中斷,還有INTMSK設置這個寄存器使能ANT_ADC讓他能夠發(fā)給CPU
• 4 按下觸摸屏，進入TS中斷
  4.1 進入自動采集模式(自動轉換XY坐標)
  4.2 啟動ADC
• 5.轉換完之后產(chǎn)生ADC中斷
  5.1 讀數(shù)據(jù)
  5.2 再次進入 “'等待中斷”'模式
  5.3 啟動定時器，處理長按或者滑動
• 6 定時器中斷
  6.1 判斷是否松開，若松開結束
  6.2 若按下重新執(zhí)行 4.2啟動ADC步驟

五、觸摸屏編程_按下松開檢測

開始觸摸屏編程，關于觸摸屏編程大概會分為3個小節(jié)
第006節(jié)觸摸屏編程ADC中斷
第007節(jié)觸摸屏編程定時器程序優(yōu)化
參考《嵌入式Linux應用開發(fā)完全手冊》第14章 ADC和觸摸屏接口
可以參考下面這張圖

if,
如果是ADC中斷 那么就調(diào)用Isr_adc來處理中段
else if,
如果是觸摸屏中斷，那么就調(diào)用Isr_tc中斷,

我們看看是怎么做的

這些都是總中斷具體的中斷. 一開始設置中斷
初始化觸摸屏控制器，進入等待中斷模式
這個時候如果按下觸摸屏就會進入Pen Down中斷
就會進入AdcTsIntHandle這個總中斷函數(shù)
這里面分辨是按下觸摸屏
進入自動(連續(xù)) X/Y軸坐標轉換模式，啟動ADC,
ADC結束之后會產(chǎn)生一個ADC中斷
又再次進入這個AdcTsIntHandle總中斷
這里面分辨是ADC中斷，這里面調(diào)用Isr_Adc
我可以讀出這里面的數(shù)據(jù)，再次設置寄存器
進入等待Pen UP中斷模式
松開觸摸筆會再次產(chǎn)生一個中斷
進入總中斷AdcTsIntHandle這里面分辨，原來是松開了觸摸筆，再次調(diào)用Isr_tc
 這里面又會設置進入等待Pen Down中斷模式

程序設計:
002_touchscreen_018_005/adc_touchscreen
我們在adc_touchscreen目錄下添加幾個文件
touchscreen_test.c
touchscreen.c

我們打開touchscreen.c文件

void touchscreen_init(void)
{
    看看上面流程圖
    /*1設置觸摸屏接口:也就是寄存器 */

    /*2 設置中斷我們需要提供中斷處理函數(shù) */

    /*3 讓觸摸屏控制器進入"等待中斷模式" */

}

我們設置中斷處理函數(shù)
void AdcTsIntHandle(void)
{
}
看一下之前我們是怎么寫中斷的,看一下interrupt.c文件
void key_eint_irq(int irq)
有個中斷號

那么我們也定義個int irq參數(shù)
void AdcTsIntHandle(int irq)
我們在這個里面分辨一下
if (SUBSRCPND & (1<<TC_INT_BIT))  /* 如果是觸摸屏中斷 */
/*調(diào)用*/  
Isr_Tc();

else if //如果是ADC中斷
 //調(diào)用
Isr_Adc();
我們等會實現(xiàn)這兩個函數(shù)

 我們繼續(xù)寫代碼
void touchscreen_init(void)
{
看看上面流程圖

/*1 設置中斷我們需要提供中斷處理函數(shù) */
adc_ts_int_init();

/*2 設置觸摸屏接口:也就是寄存器 */
adc_ts_reg_init();

/*3 讓觸摸屏控制器進入"等待中斷模式" */
enter_wait_pen_down_mode();

}


//我們先來實現(xiàn) adc_ts_int_init

void adc_ts_int_init(void)
{
/*注冊中斷處理函數(shù)*/
//怎么注冊看之前的代碼
register_irq(irq, irq_handle);  

中斷號是多少？

打開芯片手冊，找到中斷控制器

我們需要把 INTSUBMISＫ寄存器的Bit9 Bit10設置為0
宏定義

#define ADC_INT_BIT (10)
#define TC_INT_BIT  (9)

使能中斷，清零
INTSUBMSK &= ~((1<<ADC_INT_BIT) | (1<<TC_INT_BIT));
還有INTMSK我們也需要把Bit31清零

#define INT_ADC_TC (31)

Bit31位清零操作

INTMSK &= ~(1<<INT_ADC_TC);

這句可以不用設置，因為register_irq已經(jīng)設置

假設產(chǎn)生中斷就會進入AdcTsIntHandle函數(shù)中
分辨是觸摸屏終端還是ADC中斷

void AdcTsIntHandle(int irq)
{
if   /* 如果是觸摸屏中斷 */
    Isr_Tc();

if  /* ADC中斷 */
    Isr_Adc();

}

if (SUBSRCPND & (1<<TC_INT_BIT))  /* 如果是觸摸屏中斷 */
Isr_Tc();
if (SUBSRCPND & (1<<ADC_INT_BIT))  /* ADC中斷 */
Isr_Adc();

//我們要引用寄存器地址頭文件
#include "../s3c2440_soc.h"
#define ADC_INT_BIT (10)
#define TC_INT_BIT  (9)
#define INT_ADC_TC   (31)
/* ADCTSC's bits */
#define WAIT_PEN_DOWN    (0<<8)
#define WAIT_PEN_UP      (1<<8)
#define YM_ENABLE        (1<<7)
#define YM_DISABLE       (0<<7)
#define YP_ENABLE        (0<<6)
#define YP_DISABLE       (1<<6)

#define XM_ENABLE        (1<<5)
#define XM_DISABLE       (0<<5)

#define XP_ENABLE        (0<<4)
#define XP_DISABLE       (1<<4)

#define PULLUP_ENABLE    (0<<3)
#define PULLUP_DISABLE   (1<<3)

#define AUTO_PST         (1<<2)

#define WAIT_INT_MODE    (3)
#define NO_OPR_MODE      (0)

void enter_wait_pen_down_mode(void)
{
    ADCTSC = WAIT_PEN_DOWN | PULLUP_ENABLE | YM_ENABLE | YP_DISABLE | XP_DISABLE | XM_DISABLE | WAIT_INT_MODE;
}

void enter_wait_pen_up_mode(void)
{
   ADCTSC = WAIT_PEN_UP | PULLUP_ENABLE | YM_ENABLE | YP_DISABLE | XP_DISABLE | XM_DISABLE | WAIT_INT_MODE;
}

我們可以讀它 Bit1表示up Bit0表示down

void Isr_Tc(void)
{
printf("ADCUPDN = 0x%x, ADCDAT0 = 0x%x, ADCDAT1 = 0x%x, ADCTSC = 0x%x\n\r", ADCUPDN, ADCDAT0, ADCDAT1, ADCTSC);

if (ADCDAT0 & (1<<15))
{
    printf("pen up\n\r");
    enter_wait_pen_down_mode();
}
else    
{
    printf("pen down\n\r");

    /* 進入"等待觸摸筆松開的模式" */
    enter_wait_pen_up_mode();
 }
}

void AdcTsIntHandle(int irq)
{
if (SUBSRCPND & (1<<TC_INT_BIT))  /* 如果是觸摸屏中斷 */
    Isr_Tc();

//  if (SUBSRCPND & (1<<ADC_INT_BIT))  /* ADC中斷 */
//      Isr_Adc();
SUBSRCPND = (1<<TC_INT_BIT) | (1<<ADC_INT_BIT);
}

void adc_ts_int_init(void)
{
SUBSRCPND = (1<<TC_INT_BIT) | (1<<ADC_INT_BIT);

/* 注冊中斷處理函數(shù) */
register_irq(31, AdcTsIntHandle);   

/* 使能中斷 */
INTSUBMSK &= ~((1<<ADC_INT_BIT) | (1<<TC_INT_BIT));
//INTMSK    &= ~(1<<INT_ADC_TC);
}


void adc_ts_reg_init(void)
{
/* [15] : ECFLG,  1 = End of A/D conversion
 * [14] : PRSCEN, 1 = A/D converter prescaler enable
 * [13:6]: PRSCVL, adc clk = PCLK / (PRSCVL + 1)
 * [5:3] : SEL_MUX, 000 = AIN 0
 * [2]   : STDBM
 * [0]   : 1 = A/D conversion starts and this bit is cleared after the startup.
 */
ADCCON = (1<<14) | (49<<6) | (0<<3);

ADCDLY = 0xff;  
}


void touchscreen_init(void)
{
/* 設置觸摸屏接口:寄存器 */
adc_ts_reg_init();

printf("ADCUPDN = 0x%x, SUBSRCPND = 0x%x, SRCPND = 0x%x\n\r", ADCUPDN, SUBSRCPND, SRCPND);

/* 設置中斷 */
adc_ts_int_init();

/* 讓觸摸屏控制器進入"等待中斷模式" */
enter_wait_pen_down_mode();
}

六、觸摸屏編程_ADC中斷

加上ADC中斷把觸點的xy坐標讀出來
查看touchscreen.c

寫出這個自動測量的函數(shù)
void enter_auto_measure_mode(void)
{
  //現(xiàn)在是自動測量，我們沒有機會分別設置這些開關

  設置AUTO_PST =1
  XY_PST = 00

ADCTSC = AUTO_PST | NO_OPR_MODE;

}

現(xiàn)在是自動測量，我們沒有機會分別設置這些開關