icore4t_62
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icore4t_62 [2020/11/09 15:09] fmj |
icore4t_62 [2022/04/01 10:58] (当前版本) sean |
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| 行 2: | 行 2: | ||
| |技术支持电话|**0379-69926675-801**||| | |技术支持电话|**0379-69926675-801**||| | ||
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| ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | ||
| | V1.0 | 2020-11-09 | gingko | 初次建立 | | | V1.0 | 2020-11-09 | gingko | 初次建立 | | ||
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| === 电阻式触摸屏检测原理 === | === 电阻式触摸屏检测原理 === | ||
| * 电阻式的触摸屏结构见下图。它主要由表面硬涂层、两个ITO层、间隔点以及玻璃底层构成，这些结构层都是透明的，整个触摸屏覆盖在液晶面板上，透过触摸屏可看到液晶面板。表面涂层起到保护作用，玻璃底层起承载的作用，而两个ITO层是触摸屏的关键结构，它们是涂有铟锡金属氧化物的导电层。两个ITO层之间使用间隔点使两层分开，当触摸屏表面受到压力时，表面弯曲使得上层ITO与下层ITO接触，在触点处连通电路。 | * 电阻式的触摸屏结构见下图。它主要由表面硬涂层、两个ITO层、间隔点以及玻璃底层构成，这些结构层都是透明的，整个触摸屏覆盖在液晶面板上，透过触摸屏可看到液晶面板。表面涂层起到保护作用，玻璃底层起承载的作用，而两个ITO层是触摸屏的关键结构，它们是涂有铟锡金属氧化物的导电层。两个ITO层之间使用间隔点使两层分开，当触摸屏表面受到压力时，表面弯曲使得上层ITO与下层ITO接触，在触点处连通电路。 | ||
| - | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_62_1.png?direct&600 |}} | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_62_1.png?direct&200 |}} |
| * 两个ITO涂层的两端分别引出X-、X+、Y-、Y+四个电极，见下图，这是电阻屏最常见的四线结构，通过这些电极，外部电路向这两个涂层可以施加匀强电场或检测电压。 | * 两个ITO涂层的两端分别引出X-、X+、Y-、Y+四个电极，见下图，这是电阻屏最常见的四线结构，通过这些电极，外部电路向这两个涂层可以施加匀强电场或检测电压。 | ||
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| {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_3.png?direct&600 |}} | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_3.png?direct&600 |}} | ||
| - 计算X坐标时，在X+电极施加驱动电压Vref，X-极接地，所以X+与X-处形成了匀强电场，而触点处的电压通过Y+电极采集得到，由于ITO层均匀导电，触点电压与Vref之比等于触点X坐标与屏宽度之比，从而： | - 计算X坐标时，在X+电极施加驱动电压Vref，X-极接地，所以X+与X-处形成了匀强电场，而触点处的电压通过Y+电极采集得到，由于ITO层均匀导电，触点电压与Vref之比等于触点X坐标与屏宽度之比，从而： | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_4.png?direct&600 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_4.png?direct&200 |}} |
| - 算Y坐标时，在Y+电极施加驱动电压Vref，Y-极接地，所以Y+与Y-处形成了匀强电场，而触点处的电压通过X+电极采集得到，由于ITO层均匀导电，触点电压与Vref之比等于触点Y坐标与屏高度之比，从而： | - 算Y坐标时，在Y+电极施加驱动电压Vref，Y-极接地，所以Y+与Y-处形成了匀强电场，而触点处的电压通过X+电极采集得到，由于ITO层均匀导电，触点电压与Vref之比等于触点Y坐标与屏高度之比，从而： | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_5.png?direct&600 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_5.png?direct&200 |}} |
| * 为了方便检测触摸的坐标，一些芯片厂商制作了电阻屏专用的控制芯片，控制上述采集过程、采集电压，外部微控制器直接与触摸控制芯片通讯直接获得触点的电压或坐标。 | * 为了方便检测触摸的坐标，一些芯片厂商制作了电阻屏专用的控制芯片，控制上述采集过程、采集电压，外部微控制器直接与触摸控制芯片通讯直接获得触点的电压或坐标。 | ||
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| * 2.模拟输入特性 | * 2.模拟输入特性 | ||
| * MUX，ADC的模拟输入以及I2C接口电路如下图所示。 | * MUX，ADC的模拟输入以及I2C接口电路如下图所示。 | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_6.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_6.png?direct&800 |}} |
| * 控制字节顺序位C3，C2，C1，C0以及NS2009之间的配置关系如下表所示： | * 控制字节顺序位C3，C2，C1，C0以及NS2009之间的配置关系如下表所示： | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_7.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_7.png?direct&800 |}} |
| * 3.差分模式 | * 3.差分模式 | ||
| * 当命令控制位C3为高电平时，NS2009处于X，Y，Z的测量模式，内部ADC参考电压源为差分模式，如下图所示。差分模式的优势：+REF和-REF直接输入YP，YN，可以消除由于开关导通电阻引起的测量误差。缺点是：无论是充裕的还是转换过程，驱动器都需要开启，相对于单端模式，功耗增加了。 | * 当命令控制位C3为高电平时，NS2009处于X，Y，Z的测量模式，内部ADC参考电压源为差分模式，如下图所示。差分模式的优势：+REF和-REF直接输入YP，YN，可以消除由于开关导通电阻引起的测量误差。缺点是：无论是充裕的还是转换过程，驱动器都需要开启，相对于单端模式，功耗增加了。 | ||
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| * 4.压力测量 | * 4.压力测量 | ||
| * NS2009可以测量触摸的压力，即Z方向的测量。通常，此类测量的性能要求不高，因此可以使用8位分辨率模式（但是，下面的计算是采用12位分辨率模式的）即可。有几种不同的方法可以实现压力测量。 | * NS2009可以测量触摸的压力，即Z方向的测量。通常，此类测量的性能要求不高，因此可以使用8位分辨率模式（但是，下面的计算是采用12位分辨率模式的）即可。有几种不同的方法可以实现压力测量。 | ||
| * 第一种方法需要知道X面板的电阻，X的测量位置，触摸屏面板在两个附加面板之间的测量值（Z1和Z2）。可以使用下列公式计算触摸电阻： | * 第一种方法需要知道X面板的电阻，X的测量位置，触摸屏面板在两个附加面板之间的测量值（Z1和Z2）。可以使用下列公式计算触摸电阻： | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_9.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_9.png?direct&400 |}} |
| * 第二种方法需要检测X和Y面板的面板电阻，X和Y位置以及Z1位置。可以使用下列公式计算触摸电阻： | * 第二种方法需要检测X和Y面板的面板电阻，X和Y位置以及Z1位置。可以使用下列公式计算触摸电阻： | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_10.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_10.png?direct&600 |}} |
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_11.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_11.png?direct&600 |}} |
| * 5.数字接口 | * 5.数字接口 | ||
| * NS2009的数据接口是I2C串行接口，满足I2C接口协议，可以实现标准模式（100K），快速模式（400K）或高速模式（3.4M），分为控制NS2009写入，读取两种命令格式 ，write命令用于输入地址和命令字节，以便在指定的NS2009配置和模式下工作，NS2009 read命令用于输出ADC转换的数据以获得与测量有关的信息。 | * NS2009的数据接口是I2C串行接口，满足I2C接口协议，可以实现标准模式（100K），快速模式（400K）或高速模式（3.4M），分为控制NS2009写入，读取两种命令格式 ，write命令用于输入地址和命令字节，以便在指定的NS2009配置和模式下工作，NS2009 read命令用于输出ADC转换的数据以获得与测量有关的信息。 | ||
| * 1)Write Command 写命令时序图如下 | * 1)Write Command 写命令时序图如下 | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_12.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_12.png?direct&800 |}} |
| * 地址字节的第一个字节： | * 地址字节的第一个字节： | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_13.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_13.png?direct&800 |}} |
| * 最低的R / W（bit0），0表示写入命令，1表示读取命令。 | * 最低的R / W（bit0），0表示写入命令，1表示读取命令。 | ||
| * A0（Bit1）用于硬件地址的控制位，该位必须与8引脚电平一致，才能选中相应的NS2009。 | * A0（Bit1）用于硬件地址的控制位，该位必须与8引脚电平一致，才能选中相应的NS2009。 | ||
| 行 135: | 行 134: | ||
| * 在第二个字节全部被接收后，NS2009在第9个时钟周期发出响应信号ACK（0级），指示数据已经收到。 | * 在第二个字节全部被接收后，NS2009在第9个时钟周期发出响应信号ACK（0级），指示数据已经收到。 | ||
| * 命令字节的第二个字节： | * 命令字节的第二个字节： | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_14.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_14.png?direct&800 |}} |
| * C3，C2，C1，C0决定输入信号的NS2009配置以及相应的测量功能。PD1，PD0用于控制内部基准电压源和笔中断信号，如下图所示： | * C3，C2，C1，C0决定输入信号的NS2009配置以及相应的测量功能。PD1，PD0用于控制内部基准电压源和笔中断信号，如下图所示： | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_15.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_15.png?direct&800 |}} |
| * M----模式选择位，用于设置ADC的分辨率。MODE = 0，ADC为12位模式； MODE = 1，ADC为8位模式。 | * M----模式选择位，用于设置ADC的分辨率。MODE = 0，ADC为12位模式； MODE = 1，ADC为8位模式。 | ||
| * X位（bit3和bit0）为预留位，一般设置为0。 | * X位（bit3和bit0）为预留位，一般设置为0。 | ||
| * 在第二个字节全部被接收后，NS2009将在第18个时钟周期发出响应信号ACK（0-电平），指示数据已收到。 | * 在第二个字节全部被接收后，NS2009将在第18个时钟周期发出响应信号ACK（0-电平），指示数据已收到。 | ||
| * 2)Read Command 读命令时序图如下 | * 2)Read Command 读命令时序图如下 | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_16.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_16.png?direct&800 |}} |
| * 读取命令包含3个字节，第一个字节是地址，类似于bit0为高的写命令；接下来的2个字节是NS2009中的12位（如果是8位模式，则仅为1字节数据），冗余4位为零。 | * 读取命令包含3个字节，第一个字节是地址，类似于bit0为高的写命令；接下来的2个字节是NS2009中的12位（如果是8位模式，则仅为1字节数据），冗余4位为零。 | ||
| * NS2009收到地址数据的第一个字节后，在第9个时钟周期发出响应信号ACK（0电平），然后开始输出数据的第一个字节，主机收到数据的第一个字节后应发出响应主机ACK（0级），NS2009接收到掩码(masker ACK)后，ACK开始发送第二个字节的数据，主机接收到第二个字节的数据后，不用应答，此时，SDA将被拉高，也就是上图所示的掩码(masker ACK)信号。 | * NS2009收到地址数据的第一个字节后，在第9个时钟周期发出响应信号ACK（0电平），然后开始输出数据的第一个字节，主机收到数据的第一个字节后应发出响应主机ACK（0级），NS2009接收到掩码(masker ACK)后，ACK开始发送第二个字节的数据，主机接收到第二个字节的数据后，不用应答，此时，SDA将被拉高，也就是上图所示的掩码(masker ACK)信号。 | ||
| 行 150: | 行 149: | ||
| * 7.数据格式 | * 7.数据格式 | ||
| * NS2009输出的数据格式是标准的二进制格式。下图给出了不同电压对应的理想编码。 | * NS2009输出的数据格式是标准的二进制格式。下图给出了不同电压对应的理想编码。 | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_17.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_17.png?direct&600 |}} |
| * 8.PENIRQ中断输出功能 | * 8.PENIRQ中断输出功能 | ||
| * PENIRQ可以通过PD0设置，PEN中断输出功能如下图所示。 | * PENIRQ可以通过PD0设置，PEN中断输出功能如下图所示。 | ||
| - | 当PD0=0时，YN驱动打开，Y触摸屏面板连接到GND。PENIRQ 输出通过两个开关连接到XP。在待机模式下，当有触摸屏操作时，XP输入通过触摸屏下拉至GND，PENIRQ输出为低电平。当没有运动的触摸屏断开至GND时，PENIRQ为高输出。在X，Y和Z的测量过程中，PENIRQ输出为低电平； | + | * 当PD0=0时，YN驱动打开，Y触摸屏面板连接到GND。PENIRQ 输出通过两个开关连接到XP。在待机模式下，当有触摸屏操作时，XP输入通过触摸屏下拉至GND，PENIRQ输出为低电平。当没有运动的触摸屏断开至GND时，PENIRQ为高输出。在X，Y和Z的测量过程中，PENIRQ输出为低电平； |
| * PD0 = 1，禁止了PEN中断功能，无法监视触摸屏上的触摸运动。如果要重新启用中断功能PEN，需要控制PD0 = 0写入NS2009，如果最后一个控制字包含PD0 = 0，则该命令完成后将使能PEN中断输出。 | * PD0 = 1，禁止了PEN中断功能，无法监视触摸屏上的触摸运动。如果要重新启用中断功能PEN，需要控制PD0 = 0写入NS2009，如果最后一个控制字包含PD0 = 0，则该命令完成后将使能PEN中断输出。 | ||
| * 为避免误触发,建议处理器向NS2009发送命令时,屏蔽掉PENIRQ的中断。 | * 为避免误触发,建议处理器向NS2009发送命令时,屏蔽掉PENIRQ的中断。 | ||
| - | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_18.png?direct&200 |}} | + | {{ :icore4t:iCore4T_ARM_HAL_62_18.png?direct&600 |}} |
| ==== 四、 实验程序 ==== | ==== 四、 实验程序 ==== | ||
icore4t_62.1604905770.txt.gz · 最后更改: 2020/11/09 15:09 由 fmj
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