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触摸屏串口控制器的通信协议的具体分析

2020-06-30 11:06 次阅读

随着现代计算机技术和互联网技术的飞速发展,嵌入式系统开始占据市场主流。因32位ARM嵌入式处理器具有高性能、低功耗的特性,它已广泛应用于科学研究、工程设计,军事技术,商业文化艺术及消费产品。而触摸屏作为一种最新的电脑输入设备,具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等优点。主要用于公共信息的查询、工业控制、军事指挥、旅游、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学和房地产预售等场所。因此,本文着重讨论基于嵌入式微处理器HMS30C720与触摸屏控制器接口设计和底层串口驱动与上层microwindows图形界面结合的编程设计方法,以实现触摸屏对嵌入式设备之间的控制。

系统的整体结构

该系统的整体结构如图1所示:本系统由ARM单元,触摸屏控制单元构成。ARM单元主要接收触摸屏控制单元的位置数据信息并根据位置信息调用ARM的控制和应用程序。我们选用Hynix公司的ARM CPU HMS30C7202作为ARM系统单元的主芯片。它是基于以太网应用系统的高性价比16/32位RISC微控制器,内含一个由ARM公司设计的16/32位ARM7TDMI RISC处理器核。触摸屏控制单元主要完成信号放大与处理、A/D。根据数字信号识别用户点击的触摸屏上的图标位置。并调用该图标应执行相应指令。我们选用深圳某公司的触摸屏控制器。该触摸屏控制器具有串行通信接口,分辨力高等特点。

触摸屏串口控制器的通信协议的具体分析

图1 系统的整体结构

.硬件电路的设计

接口电路

内建LCD显示控制器,并且有专用视频DMA控制器和视频总线连接SDRAM控制器。分开的总线使LCD的刷新不需要ARM的控制,数据传送完全由DMA控制器控制,提高了整个系统的性能。HMS30C7202支持彩色、单色STN液晶显示器和TFT彩色液晶显示器,显示分辨率可达640480,本系统平台采用16位真彩色,采用565配色方案,5位红色、6位绿色、5位蓝色。而TFT显示器都采用18根数据线,因此,将红色和蓝色数据线最低位接地。除数据线外LCD接口还有行、场同步信号、LCD时钟信号,LCD控制信号,可分别接CPU的LCD控制输出LLP,LFP,LAC。

触摸屏硬件电路

.2.1四线电阻式触摸屏

如图2所示是 四线电阻式触摸屏原理示意图,四线触摸屏包含两个阻性层。其中一层在屏幕的左右边缘各有一条垂直总线,另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线。为了在X轴方向进行测量,将左侧总线偏置为0V,右侧总线偏置为VREF。将顶部或底部总线连接到ADC,当顶层和底层相接触时即可作一次测量。为了 在Y轴方向进行测量,将顶部总线偏置为VREF,底部总线偏置为0V。将ADC输入端接左侧总线或右侧总线,当顶层与底层相接触时即可对电压进行测量。对于四线触摸屏,最理想的连接方法是将偏置为VREF的总线接ADC的正参考输入端,并将设置为0V的总线接ADC的负参考输入端。

触摸屏串口控制器的通信协议的具体分析

.2.2 触摸屏串口控制器接口定义

触摸屏器接口引脚与RS232串口引脚功能关系表如表1所示。RS232串口引脚为9脚,只使用了5个脚,触摸屏电源供给由PS/2接口4脚提供。

.通信协议的确定及软件设计

.1触摸屏串口控制器的通信协议的具体分析

由于公司的商业原因,不提供源程序和通信协议,也没有HMS30C7202的驱动程序,我们借助串口调试助手和存储示波器分析,得出了串口触摸屏控制器的通信协议,其传输速率为9600,一帧数据为10位,起始位为1,8位数据位,停止位为0,无校验位。先发低位再发高位。每一个数据包传送5个字节数据,第一个字节为控制位,第二、第三字节为触摸屏得到的X轴坐标值,第四、第五字节为得到的Y轴坐标。这样我们就获得了触摸屏控制器的通信协议,为在linux系统下编写相应的触摸屏程序提供了基础。

触摸屏串口通信程序的设计

首先在linux系统下编写一个对应于触摸屏的串口通信程序,用交叉编译器编译后,下载至目标板ARM,运行之后,点击触摸屏得到触摸屏输出数据。在这个程序中,我们的目的是建立触摸屏串口控制器和ARM7 串口1之间的通信,使其读取的数据显示在对应的LCD显示器屏幕上,设置好相应的波特率,数据位,奇偶校验位和停止位,便可对触摸屏串口控制器发送过来的数据进行读取操作。主程序流程图如图3所示。

本设计采用microwindows0.90版本,编写程序时,不必关心底层的驱动,直接调用上层的API.而不需编写底层的驱动。这里采用的方法是在microwindows中编写对应于触摸屏串口接收程序,然后比较microwindows窗口坐标和串口数据中的坐标值,如果在一定范围内,则产生一个相应的事件。 用一个数组来接收串口送过来的数据,再从数组中取出触摸屏的位置信息。触摸屏的坐标原点及分辨率都不同,这也需要进行转换。具体转换的公式为:

我们设触摸屏如下:右下角为原点坐标(x1,y1),横轴为x轴,竖轴为y轴,右上角坐标(x1,y2),左上角坐标(x2,y2),右上角坐标(x2,y1),分辨率为40964096;ARM7所接LCD的坐标原点在左上角,横轴为x轴,竖轴为y轴分辨率为640480,则我们的坐标转换公式为:

[640(x-x1)/(x2-x1)] (4-1)

[480(y-y1)/(y2-y1)] (4-2)

因触摸屏的分辨率为40964096,则x2-x1和y2-y1的值均为4096;坐标转换公式为:

(4-3)

(4-4)

其中,公式中的z1,z2坐标为触摸屏坐标,它的获取方法:由数组buffer[ ]接收串口送来的数据,我们要从数组中取出有用的坐标信息。

[6]; x2=buffer[7]; x3=buffer[3]; x4=buffer[4]

这里我们用四个8位元素来获得两个16位坐标信息。那么就需要将两个8位的坐标数据,转换为一个16位的数据,具体转换如下:

两个8位数据移位成16位数据

那么此时的y1,y2便是我们触摸屏的坐标信号了。转换之后,显示器和触摸屏的坐标就对应起来了,在microwindows下建立一个窗口,设定它的坐标值及大小,这时在用microwindows的消息处理函数,如果触摸范围(触摸屏在屏幕上对应坐标)在窗口的坐标范围内,则产生一个相应的事件,我这是在窗口上打印一条Touched信息的事件,在窗口范围外触摸触摸屏时,打印Nottouched信息。编写一个程序点触触摸屏上相应的位置,就会在屏幕上的对应位置上输出一个新的窗口,且位置比较准确。如图4所示为点触摸屏时LCD显示器显示的触点响应位置。

结论

通过调试和测试,完全达到设计要求。本设计创新之处是:成功将深圳某公司的触摸屏控制器运用到HMS32C7202嵌入式控制系统中,在对方没有提供通信协议和驱动程序情况下,分析了该控制器的通信协议,编写了ARM的驱动程序。分析了LCD与触摸屏的物理换算关系,然后编写上层程序,通过microwindows的API进行相关调用,使底层数据与上层图形界面建立了联系。最后编写相应的事件处理和响应程序,通过点触触摸屏的图形界面完成对ARM的操作。该接口已应用于本人开发的基于Internet网络通信的嵌入式系统平台中。
       责任编辑:pj

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的头像 我快闭嘴 发表于 10-28 11:03 276次 阅读
研究人员开发新的OLED技术,可大幅度提高电视和手机的图像质量

UCC28220/21双通道PWM控制器的作用特点及主要特性分析

UCC28220和UCC28221是BiCMOS工艺的家庭交织双通道PWM控制器。峰值电流模式控制来....
发表于 10-28 10:37 59次 阅读
UCC28220/21双通道PWM控制器的作用特点及主要特性分析

浅谈三星OLED背后的技术创新

一直以来,三星在很多技术上都是通过技术创新设立行业准入门槛,这也是三星总能够获利利润的基础。掌握行业....
的头像 我快闭嘴 发表于 10-28 10:35 866次 阅读
浅谈三星OLED背后的技术创新

采用89C51结合FPGA验证板实现PWM控制器的应用设计

在采用自顶向下(Top_Down)正向设计PWM器件的过程中,芯片的结构划分和规格定制是整个设计的重....
的头像 电子设计 发表于 10-28 10:35 570次 阅读
采用89C51结合FPGA验证板实现PWM控制器的应用设计

PLC小练习:一个按钮控制三组灯达到控制灯的亮度

今天作一个PLC小练习 用一个按钮控制三组或三个灯,以达到控制灯的亮度,由PLC组成一个控制器,每按....
的头像 机器人及PLC自动化应用 发表于 10-28 10:16 217次 阅读
PLC小练习:一个按钮控制三组灯达到控制灯的亮度

AIDA64发布了最新的6.30正式版,支持OpenCL 3.0

AIDA64 6.10版首次加入对国产兆芯、海光两大x86 CPU处理器的支持,包括完整的系列型号、....
的头像 lhl545545 发表于 10-28 10:14 224次 阅读
AIDA64发布了最新的6.30正式版,支持OpenCL 3.0

LTM4620A DCDC模块调节器的数据手册免费下载

LTM4620A是一种完整的双13A或单26A输出开关模式DC/DC电源,具有比LTM4620更宽的....
发表于 10-28 08:00 20次 阅读
LTM4620A DCDC模块调节器的数据手册免费下载

AW9523B呼吸灯驱动IC的数据手册免费下载

AW9523B是一款I 2C接口、16路呼吸灯,每路可作扩展 GPIO 控制器。上电后,16 路 G....
发表于 10-28 08:00 35次 阅读
AW9523B呼吸灯驱动IC的数据手册免费下载

一种微功率、高压反激式控制器LT8316介绍

传统的高压隔离反激式转换器利用光耦合器将稳压信息从次级侧基准电源传输到初级侧,由此实现准确稳压。问题在于光耦合器会大大增...
发表于 10-27 07:37 0次 阅读
一种微功率、高压反激式控制器LT8316介绍

ISL6506/ISL6506A/ISL6506B多重线性功率控制器

6506.html" title="ISL6506产品参数、文档资料和货源信息" target="_blank">ISL6506补充了其他电源模块(电压调节器)在符...
发表于 10-26 17:32 101次 阅读
ISL6506/ISL6506A/ISL6506B多重线性功率控制器

用于Intel VR10、VR11的带嵌入式驱动程序的2/3相控制器L6713A介绍

一般特征 负载瞬态升压(LTB)技术™ 到尽量减少输出电容器的数量(正在申请专利) 双边缘异步PWM 可选2相或3相操作 0...
发表于 10-26 17:00 0次 阅读
用于Intel VR10、VR11的带嵌入式驱动程序的2/3相控制器L6713A介绍

一文详解LM5041级联PWM控制器

功能包 内部启动偏差调节器 TSSOP-16 可编程线路欠压锁定 WSON-16(5x5 mm)热增强型(UVLO)具有可调磁滞 电...
发表于 10-26 16:44 0次 阅读
一文详解LM5041级联PWM控制器

SDVC31-UP:10A调频控制器

SDVC31-UP:10A调频控制器 概要信息 频率调整;高精度自动稳压;可调缓启动;开关传感器料满/料空停机;光电传感器料满/...
发表于 10-26 10:48 101次 阅读
SDVC31-UP:10A调频控制器

基于 UCD3138 数字控制器的隔离式 DC/DC 电信电源模块

PMP8877 是基于 UCD3138 数字电源控制器的全功能 1/8 砖型隔离式直流/直流电信电源模块。参考设计采用次级侧控制和硬开关全...
发表于 10-21 14:24 909次 阅读
基于 UCD3138 数字控制器的隔离式 DC/DC 电信电源模块

EVAL-IBD002-35W STMicroelectronics EVALIBD00235W控制器评估板

oelectronics EVAL-IBD002-35W控制器评估板设计用于演示HVLED002控制器。HVLED002控制器管理主要由D1、L1和Q1组件组成的反向降压电路,能够提供大约700mA作为最大LED负载电流。外部0V至10V信号专门用于管理调光输出LED电流(最大值的1%至100%),具有模拟 (100%至10%) 和PWM (10%至1%) 控制功能。需要15V辅助电压才能为HVLED002控制器上电。 特性 VIN -48vDC至60VDC;VAUX -15VDC输入电压 LED输出电压:24VDC至48VDC LED输出电流:700mA(最大值) 调光:1%至100% 低于50mW(60VIN时)直流无负载 效率 满载:>97% >95%(负载超过20%时)(模拟调光) 直流输出纹波电流:...
发表于 10-21 11:24 6次 阅读
EVAL-IBD002-35W STMicroelectronics EVALIBD00235W控制器评估板

EVAL6227PD EVAL6227PDL6227 DMOS双路全桥驱动器 PWM电流控制器评估板

发表于 05-20 23:05 23次 阅读
EVAL6227PD EVAL6227PDL6227 DMOS双路全桥驱动器 PWM电流控制器评估板

STEVAL-ILL066V2 STEVAL-ILL066V2使用STLUX385A数字控制器100瓦LED路灯照明评估板

STLUX385A数字控制器 高效率(92%) 初级侧控制 高达100瓦上(100伏,1 A或0.5 A 200 V) 适于LED连接单个隔离输出 宽输入电压范围:90 V至265 V AC 在STEVAL-ILL066V2评估板是一个完整的和可配置的解决方案,有效地控制使用STLUX385A数字控制器的单个,可调光,高亮度LED串。
发表于 05-20 23:05 25次 阅读
STEVAL-ILL066V2 STEVAL-ILL066V2使用STLUX385A数字控制器100瓦LED路灯照明评估板

ST23L48A ST23L48AST23联系安全MCU具有48 KB的EEPROM 增强的安全性和Nescrypt加密处理器

型8位/ 16位ST23 CPU核心的16兆字节线性寻址存储器 用户的ROM 390千字节 用户RAM的6个字节 2千字节NESCRYPT RAM的 48个字节用户EEPROM,包括128个字节的用户OTP区的 30年的数据保存在25℃下 在25℃下500000次擦/写 1到64字节擦除或编程在1.5毫秒 工作温度:-25°至+ 85°C 增强NESCRYPT加密处理器,用于公共密钥加密 FIPS PUB 197兼容的AES加速器 使用看门狗和中断3个8位的定时器能力 ST23L48A设备是串行存取微控制器定制设计的用于安全智能卡应用程序。...
发表于 05-20 22:05 53次 阅读
ST23L48A ST23L48AST23联系安全MCU具有48 KB的EEPROM 增强的安全性和Nescrypt加密处理器

ST23YR48 ST23YR48ST23双接口安全MCU用48千字节的EEPROM 增强的安全性和Nescrypt密码处理器 RF B型(非接触式ID-护照/ PKI)

特性 增强型8位/ 16位ST23 CPU核心的16兆字节线性寻址存储器 390个字节用户ROM 6字节用户RAM 2千字节NESCRYPT RAM 48个字节用户EEPROM包括128个字节的用户OTP区: 30年的数据保存 1到64字节擦除或编程在1.5毫秒 增强NESCRYPT加密处理器,用于公共密钥加密 硬件安全增强DES加速器 与看门狗和中断能力三个8位定时器 3V和5V电源电压范围 外部时钟频率高达10 MHz 高性能 CPU时钟频率高达29 MHz的 省电待机状态 联系分配与ISO / IEC兼容:通过提供7816-3标准 异步收发器(IART),用于高速串行数据支持(ISO / IEC 7816-3和EMV™兼容) ESD prote ction大于5千伏(HBM)用于接触焊盘和4千伏用于非接触垫 接触设有 与ISO / IEC 14443个类型B标准的要求 13.56MHz载波频率 RF帧至多512字节 RFUART(RF通用异步收发器)高达848千位/秒 0.5千字节专用RFUART RAM BPSK - NRZ负载调制(卡到读取器) 8%至14%幅度调制的接收(读取器到卡)作为最小的范围 通过CPU的时钟频率高达设置到29兆赫加上时钟频率增强的RF性能分频器 安全性...
发表于 05-20 22:05 50次 阅读
ST23YR48 ST23YR48ST23双接口安全MCU用48千字节的EEPROM 增强的安全性和Nescrypt密码处理器 RF B型(非接触式ID-护照/ PKI)

STM86312 STM863121/4至十一分之一占空比VFD控制器/驱动器

ernal resistor necessary for driver output (P-channel open drain + pull down resistor output) General purpose input port (4 bits) Many display modes (11 segments & 11 digits to 16 segments & 4 digits) Dimming circuit (eight steps) Key scanning (6 x 4 matrix) LED ports (4 chs, 20mA max) Serial interface (CLK, STB, DIN, DOUT) High-voltage output (VDD- 35V max) The STM86312 is a VFD (Vacuum Fluorescent Display) controller/driver that is driven on a 1/4 to 1/11-duty factor. It consists of 11-segments output lines, 6 grid output lines, 5 segments/grid output drive lines, a display memory, a control circuit, and a key scan circuit. Serial data are input to the STM86312 through a three-line serial interface. This VFD controller/driver is ideal as a peripheral device for a single-chip microcomputer....
发表于 05-20 20:05 24次 阅读
STM86312 STM863121/4至十一分之一占空比VFD控制器/驱动器

PM6776 PM6776带有PMBus 6 + 1的双通道数字VR13多相控制器™

尔® VR13 6 + 1相紧凑数字控制器 VR13符合25MHz的SVID总线rev.1.7 高性能数字控制回路(数字STVCOT™) 专有自动调谐技术 通过PMBus的完全可配置的™ AutoDPM - 自动动态相位管理 远程感; 0.5%Vout的精度与校准 使用校准 在PM6776是被设计为功率英特尔VR13处理器的高性能数字双控制器电流监测信号:所有所需的参数是通过PMBus的™接口编程。
发表于 05-20 19:05 35次 阅读
PM6776 PM6776带有PMBus 6 + 1的双通道数字VR13多相控制器™

EV-VNH7070AY EV-VNH7070AYVNH7070AY评估板

的单IC应用板专用于VNH7070AY 提供电连接和热散热,易于成型 EV-VNH7070AY为您提供了一种简单的方法,以ST的VIPower M0-7 H桥驱动器连接到现有的原型电路。该评估板自带预装配有VNH7070AY H桥。电气元件的车载最小设定(作为用于设备数据表建议)使用户能够直接连接的负载,在电源与所述微控制器在没有外部部件的设计和连接的任何额外的努力。
发表于 05-20 18:05 18次 阅读
EV-VNH7070AY EV-VNH7070AYVNH7070AY评估板

STSW-STPM003 STSW-STPM003为STM32F4探索套件和EVALSTPM32三相固件实现

4个STPMs计量 用于保存参数EEPROM支持(可选) USB虚拟Com端口(VCP),用于支持GUI和LabTools Minishell(命令行分析器),用于通过USB发送命令 在UART或SPI STPM通信 STM32处理程序和驱动程序支持基于立方MX 使用STPM3x和STM32F407装置中的固件实现的三相应用的开发。它已经开发了基于STM32F407VGT与EVALSTPM32接口的STM32F4发现套件,但它可以很容易地移植到其它微控制器。
发表于 05-20 15:05 16次 阅读
STSW-STPM003 STSW-STPM003为STM32F4探索套件和EVALSTPM32三相固件实现

STSW-IO-LINK STSW-IO-LINKIO-Link的演示套件固件

包STM32微控制器ARM ®皮质® -M0 +和ARM的Cortex-M3 符合STM32Cube开发框架 在其他STM32平台便携式 基于RS-485通信的PC接口 通信层用于交换主站和传感器节点 传感器配置和传感器数据采集 快速傅立叶变换(FFT)运算,以评估振动谱 此试剂盒包括用于一个完整的固件版本STEVAL-IDP004V1和STEVAL-IDP003V1评估板,以促进在配置中,数据交换和处理方面的系统管理。它是基于STM32CubeHAL库,并使用功能强大的STM32CubeMX工具来配置微控制器和更新而不会丢失数据的创建工作区。...
发表于 05-20 15:05 51次 阅读
STSW-IO-LINK STSW-IO-LINKIO-Link的演示套件固件

STSW-BFA001V1 STSW-BFA001V1软件包STEVAL-BFA001V1B

固件实施例来构建应用程序状态监测和预测性维护基于三维数字加速度计,环境和声学MEMS传感器 中间件包括算法为先进的时间和频率域信号处理振动分析 可编程FFT大小(512,1024或2048点) 可编程FFT平均和重叠 可编程窗(平顶,汉宁,汉明) 速度RMS均线,加速度最大峰值 中间件集成麦克风算法: PDM到PCM 声压 音频FFT 固件包STM32F469AI开发了在不同的微控制器系列便于携带 PC数据监视通过任何游离终端模拟器 示例示范固件STEVAL-IDP004V1 IO-Link的主功能的多端口评估板和DE通信dicated PC GUI 特殊STSW-BFA1PREDMNT状态监测固件配置成与STSW-IDP4PREDMNT相互作用,并且允许经由STM32MP157C-DK2网关数据上传至云。 在固件包旨在帮助您开发基于状态监测的工业预测性维护解决方案。...
发表于 05-20 14:05 20次 阅读
STSW-BFA001V1 STSW-BFA001V1软件包STEVAL-BFA001V1B

STSW-USBPD45CFW STSW-USBPD45CFWSW包STEVAL-USBPD45C 45瓦USB C型™电源适配器发货

包与应用实例的二进制为STEVAL-USBPD45C 45瓦USB C型™电源输送适配器。 应用固件基于所述认证X-CUBE-USB-PD软件设计的ARM ® 32位皮质® -M0 STM32F051 MCU和PD3.0认证STUSB1602A C型控制器。 在STSW-USBPD45CFW软件包被设计为支持STEVAL-USBPD45C 45瓦USB C型电源输送适配器参考设计。
发表于 05-20 13:05 38次 阅读
STSW-USBPD45CFW STSW-USBPD45CFWSW包STEVAL-USBPD45C 45瓦USB C型™电源适配器发货

STSW-IOD003 STSW-IOD003基于STM32Cube L6362A的IO-Link通信收发器设备IC评估软件

62A IO-Link通信收发器装置IC集成在STEVAL-IOD003V1评估板的管理驱动程序层 GPIO和IRQ的配置 用于接收和发射I / Q信道控制 故障中断处理 用于控制L6362A设备 易于在不同的微控制器系列可移植性示例应用程序,这要归功于STM32Cube 自由的,用户友好许可证条款 在STSW-IOD003是用于STEVAL-IOD003V1评估板它集成了L6362A IO-的评估软件链路收发器设备。
发表于 05-20 13:05 42次 阅读
STSW-IOD003 STSW-IOD003基于STM32Cube L6362A的IO-Link通信收发器设备IC评估软件

EVL6564H-100W EVL6564H-100W基于所述L6564H 100瓦过渡模式PFC预调节器演示板

压范围:90至265 VAC 最小线频率(f →):47赫兹 稳压输出电压:400伏 额定输出功率:100W 最大2F →输出电压纹波:20 V峰峰值 保持时间:10毫秒(V DROP 后保持时间:300 V) 最小开关频率:40千赫 最低估计效率: 92%(@ V 在 = 90 VAC,P OUT = 100 W) 最高环境温度:50℃ PCB类型和大小:单面为35μm,CEM-1,90×83毫米 此演示板是基于新的过渡模式PFC控制器L6564H和器具100 W,宽范围的电源输入,PFC预调节器适用于镇流器,适配器,平面屏幕显示器,并且所有具有SMPS以满足IEC61000-3-2或JEITA-MITI法规。...
发表于 05-20 12:05 60次 阅读
EVL6564H-100W EVL6564H-100W基于所述L6564H 100瓦过渡模式PFC预调节器演示板

STSW-L9177A STSW-L9177AEVAL-L9177A图形用户界面

RS232端口连接与微控制器 自动COM连接 L9177A SPI寄存器读取和写入 能够生成可编程durationactuations 可能性控制L9177A并行致动。 在STSW-L9177A是一个图形用户界面(GUI),其允许以初始化并通过SPI协议改变参数控制EVAL-L9177A评估板,管理并行PWM输入和读出的输出。该L9177A GUI已经使用Labview的开发和其使用,如微控制器接口,在SPC56M发现板。
发表于 05-20 12:05 57次 阅读
STSW-L9177A STSW-L9177AEVAL-L9177A图形用户界面