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正点原子

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【正点原子STM32连载】第三十七章 触摸屏实验 摘自【正点原子】MiniPro STM32H750 开发指南_V1.1

正点原子 发布时间:2022-09-19 15:07:43 ,浏览量:2

1)实验平台:正点原子MiniPro H750开发板 2)平台购买地址:https://detail.tmall.com/item.htm?id=677017430560 3)全套实验源码+手册+视频下载地址:http://www.openedv.com/thread-336836-1-1.html 4)对正点原子STM32感兴趣的同学可以加群讨论:879133275

第三十七章 触摸屏实验

本章,我们将介绍如何使用STM32H750来驱动触摸屏,STM32H750本身并没有触摸屏控制器,但是它支持触摸屏,可以通过外接带触摸屏的LCD模块(比如正点原子TFTLCD模块),来实现触摸屏控制。在本章中,我们将向大家介绍STM32控制正点原子TFTLCD模块(包括电阻触摸与电容触摸),实现触摸屏驱动,最终实现一个手写板的功能。 本章分为如下几个小节: 37.1 触摸屏简介 37.2 硬件设计 37.3 程序设计 37.4 下载验证

37.1 触摸屏简介

触摸屏是在显示屏的基础上,在屏幕或屏幕上方分布一层与屏幕大小相近的传感器形成的组合器件。触摸和显示功能由软件控制,可以独立也可以组合实现,用户可以通过侦测传感器的触点再配合相应的软件实现触摸效果。目前最常用的触摸屏有两种:电阻式触摸屏与电容式触摸屏。下面,我们来分别介绍。 37.1.1 电阻式触摸屏 正点原子2.4/2.8/3.5寸TFTLCD模块自带的触摸屏都属于电阻式触摸屏,下面简单介绍下电阻式触摸屏的原理。 电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常贴合的电阻薄膜屏,这是一种多层的复合薄膜,具体结构如下图37.1.1.1所示。 在这里插入图片描述

图37.1.1.1 电阻触摸屏多层结构图 表面硬涂层起保护作用,主要是一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层。玻璃在这里插入图片描述 底层用于支撑上面的结构,主要是玻璃或者塑料平板。透明隔离点用来分离开外层ITO和内层ITO。ITO层是触摸屏关键结构,是涂有铟锡金属氧化物的导电层。还有一个结构上图没有标出,就是PET层。PET层是聚酯薄膜,处于外层ITO和表面硬涂层之间,很薄很有弹性,触摸时向下弯曲,使得ITO层接触。 当手指触摸屏幕时,两个ITO层在触摸点位置就有接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生电信号,然后送到触摸屏控制器,具体情况如下图37.1.1.2所示。触摸屏控制器侦测到这一接触并计算出X和Y方向上的AD值,简单来讲,电阻触摸屏将触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压值。单片机与触摸屏控制器进行通信获取到AD值,通过一定比例关系运算,获得X和Y轴坐标值。 在这里插入图片描述

图37.1.1.2 电阻式触摸屏的触点坐标结构 电阻触摸屏的优点:精度高、价格便宜、抗干扰能力强、稳定性好。 电阻触摸屏的缺点:容易被划伤、透光性不太好、不支持多点触摸。 从以上介绍可知,触摸屏都需要一个AD转换器,一般来说是需要一个控制器的。正点原子 TFTLCD模块选择的是四线电阻式触摸屏,这种触摸屏的控制芯片有很多,包括:ADS7543、ADS7846、TSC2046、XPT2046和HR2046等。这几款芯片的驱动基本上是一样的,也就是你只要写出了XPT2046的驱动,这个驱动对其他几个芯片也是有效的。而且封装也有一样的,完全PIN-TO-PIN兼容。所以在替换起来,很方便。 正点原子TFTLCD模块自带的触摸屏控制芯片为XPT2046或HR2046。这里以XPT2046作为介绍。XPT2046是一款4导线制触摸屏控制器,使用的是SPI通信接口,内含12位分辨率125KHz转换速率逐步逼近型A/D转换器。XPT2046支持从1.5V到5.25V的低电压I/O接口。XPT2046能通过执行两次A/D转换(一次获取X位置,一次获取Y位置)查出被按的屏幕位置,除此之外,还可以测量加在触摸屏上的压力。内部自带2.5V参考电压可以作为辅助输入、温度测量和电池监测模式之用,电池监测的电压范围可以从0V到6V。XPT2046片内集成有一个温度传感器。在2.7V的典型工作状态下,关闭参考电压,功耗可小于0.75mW。 XPT2046的驱动方法也是很简单,主要看懂XPT2046通信时序图,如下图37.1.1.3所示。 在这里插入图片描述

图37.1.1.3 XPT2046通信时序图 依照时序图,就可以很好写出这个通信代码,上图具体过程:拉低片选,选中器件发送命令字清除BUSY读取16位数据(高12位数据有效即转换的AD值)拉高片选,结束操作。这里的难点就是需要搞清楚命令字该发送什么?只要搞清楚发送什么数值,就可以获取到AD值。命令字的详情如下图37.1.1.4所示: 在这里插入图片描述

图37.1.1.4 命令字详情图 位7,开始位,置1即可。位3,为了提供精度,MODE位清0选择12位分辨率。位2,是进行工作模式选择,为了达到最佳性能,首选差分工作模式即该位清0即可。位1-0是功耗相关的,直接清0即可。而位6-4的值要取决于工作模式,在确定了差分功能模式后,通道选择位也确定了,如图37.1.1.5所示。 在这里插入图片描述

图37.1.1.5 差分模式输入配置图(SER/DFR=0) 从上图,就可以知道:当我们需要检测Y轴位置时,A2A1A0赋值为001;检测X轴位置时,A2A1A0赋值为101。结合前面对其他位的赋值,在X,Y方向与屏幕相同的情况下,命令字0xD0就是读取X坐标AD值,0x90就是读取Y坐标的AD值。假如X,Y方向与屏幕相反,0x90就是读取X坐标的AD值,而0xD0就是读取Y坐标的AD值。 关于这个芯片其他的功能,也可以参考芯片的datasheet。 电阻式触摸屏就介绍到这里。 37.1.2 电容式触摸屏 现在几乎所有智能手机,包括平板电脑都是采用电容屏作为触摸屏,电容屏是利用人体感应进行触点检测控制,不需要直接接触或只需要轻微接触,通过检测感应电流来定位触摸坐标。正点原子4.3/7寸TFTLCD模块自带的触摸屏采用的是电容式触摸屏,下面简单介绍下电容式触摸屏的原理。 电容式触摸屏主要分为两种: 1、表面电容式电容触摸屏。 表面电容式触摸屏技术是利用ITO(铟锡氧化物,是一种透明的导电材料)导电膜,通过电场感应方式感测屏幕表面的触摸行为进行。但是表面电容式触摸屏有一些局限性,它只能识别一个手指或者一次触摸。 2、投射式电容触摸屏。 投射电容式触摸屏是传感器利用触摸屏电极发射出静电场线。一般用于投射电容传感技术的电容类型有两种:自我电容和交互电容。 自我电容又称绝对电容,是最广为采用的一种方法,自我电容通常是指扫描电极与地构成的电容。在玻璃表面有用ITO制成的横向与纵向的扫描电极,这些电极和地之间就构成一个电容的两极。当用手或触摸笔触摸的时候就会并联一个电容到电路中去,从而使在该条扫描线上的总体的电容量有所改变。在扫描的时候,控制IC依次扫描纵向和横向电极,并根据扫描前后的电容变化来确定触摸点坐标位置。笔记本电脑触摸输入板就是采用的这种方式,笔记本电脑的输入板采用XY的传感电极阵列形成一个传感格子,当手指靠近触摸输入板时,在手指和传感电极之间产生一个小量电荷。采用特定的运算法则处理来自行、列传感器的信号来确定手指的位置。 交互电容又叫做跨越电容,它是在玻璃表面的横向和纵向的ITO电极的交叉处形成电容。交互电容的扫描方式就是扫描每个交叉处的电容变化,来判定触摸点的位置。当触摸的时候就会影响到相邻电极的耦合,从而改变交叉处的电容量,交互电容的扫面方法可以侦测到每个交叉点的电容值和触摸后电容变化,因而它需要的扫描时间与自我电容的扫描方式相比要长一些,需要扫描检测XY根电极。目前智能手机/平板电脑等的触摸屏,都是采用交互电容技术。 正点原子所选择的电容触摸屏,也是采用的是投射式电容屏(交互电容类型),所以后面仅以投射式电容屏作为介绍。 投射式电容触摸屏采用纵横两列电极组成感应矩阵,来感应触摸。以两个交叉的电极矩阵,即:X轴电极和Y轴电极,来检测每一格感应单元的电容变化,如图37.1.2.1所示: 在这里插入图片描述

图37.1.2.1 投射式电容屏电极矩阵示意图 示意图中的电极,实际是透明的,这里是为了方便大家理解。图中,X、Y轴的透明电极电容屏的精度、分辨率与X、Y轴的通道数有关,通道数越多,精度越高。以上就是电容触摸屏的基本原理,接下来看看电容触摸屏的优缺点: 电容触摸屏的优点:手感好、无需校准、支持多点触摸、透光性好。 电容触摸屏的缺点:成本高、精度不高、抗干扰能力差。 这里特别提醒大家电容触摸屏对工作环境的要求是比较高的,在潮湿、多尘、高低温环境下面,都是不适合使用电容屏的。 电容触摸屏一般都需要一个驱动IC来检测电容触摸,正点原子的电容触摸屏使用的是IIC接口输出触摸数据的触摸芯片。正点原子7’TFTLCD模块的电容触摸屏,采用的是15*10的驱动结构(10个感应通道,15个驱动通道),采用的是GT911/FT5206作为驱动IC。正点原子4.3’TFTLCD模块采用的驱动IC是:GT9xxx(GT9147/GT917S/GT911/GT1151/GT9271),不同型号感应通道和驱动通道数量都不一样,详看数据手册,但是这些驱动IC驱动方式都类似,这里我们以GT9147为例给大家做介绍,其他的大家参考着学习即可。 GT9147与MCU通过4根线连接:SDA、SCL、RST和INT。GT9147的IIC地址,可以是0X14或者0X5D,当复位结束后的5ms内,如果INT是高电平,则使用0X14作为地址,否则使用0X5D作为地址,具体的设置过程,请看:GT9147数据手册.pdf这个文档。本章我们使用0X14作为器件地址(不含最低位,换算成读写命令则是读:0X29,写:0X28),接下来,介绍一下GT9147的几个重要的寄存器。 1,控制命令寄存器(0X8040) 该寄存器可以写入不同值,实现不同的控制,我们一般使用0和2这两个值,写入2,即可软复位GT9147。在硬复位之后,一般要往该寄存器写2,实行软复位。然后,写入0,即可正常读取坐标数据(并且会结束软复位)。 2,配置寄存器组(0X8047~0X8100) 这里共186个寄存器,用于配置GT9147的各个参数,这些配置一般由厂家提供给我们(一个数组),所以我们只需要将厂家给我们的配置,写入到这些寄存器里面,即可完成GT9147的配置。由于GT9147可以保存配置信息(可写入内部FLASH,从而不需要每次上电都更新配置),我们有几点注意的地方提醒大家:1,0X8047寄存器用于指示配置文件版本号,程序写入的版本号,必须大于等于GT9147本地保存的版本号,才可以更新配置。2,0X80FF寄存器用于存储校验和,使得0X8047~0X80FF之间所有数据之和为0。3,0X8100用于控制是否将配置保存在本地,写0,则不保存配置,写1则保存配置。 3,产品ID寄存器(0X8140~0X8143) 这里总共由4个寄存器组成,用于保存产品ID,对于GT9147,这4个寄存器读出来就是:9,1,4,7四个字符(ASCII码格式)。因此,我们可以通过这4个寄存器的值,来判断驱动IC的型号,以便执行不同的初始化。 4,状态寄存器(0X814E) 该寄存器各位描述如表表37.1.2.1所示: 在这里插入图片描述

表 37.1.2.1 状态寄存器各位描述 这里,我们仅关心最高位和最低4位,最高位用于表示buffer状态,如果有数据(坐标/按键),buffer就会是1,最低4位用于表示有效触点的个数,范围是:0~5,0,表示没有触摸,5表示有5点触摸。最后,该寄存器在每次读取后,如果bit7有效,则必须写0,清除这个位,否则不会输出下一次数据!!这个要特别注意!!! 5,坐标数据寄存器(共30个) 这里共分成5组(5个点),每组6个寄存器存储数据,以触点1的坐标数据寄存器组为例,如表37.1.2.2所示: 在这里插入图片描述

表37.1.2.2 触点1坐标寄存器组描述 我们一般只用到触点的x,y坐标,所以只需要读取0X81500X8153的数据,组合即可得到触点坐标。其他4组分别是:0X8158、0X8160、0X8168和0X8170等开头的16个寄存器组成,分别针对触点24的坐标。同样GT9147也支持寄存器地址自增,我们只需要发送寄存器组的首地址,然后连续读取即可,GT9147会自动地址自增,从而提高读取速度。 GT9147相关寄存器的介绍就介绍到这里,更详细的资料,请参考:GT9147编程指南.pdf 这个文档。 GT9147只需要经过简单的初始化就可以正常使用了,初始化流程:硬复位延时10ms结束硬复位设置IIC地址延时100ms软复位更新配置(需要时)结束软复位。此时GT9147即可正常使用了。然后,我们不停的查询0X814E寄存器,判断是否有有效触点,如果有,则读取坐标数据寄存器,得到触点坐标。特别注意,如果0X814E读到的值最高位为1,就必须对该位写0,否则无法读到下一次坐标数据。 电容式触摸屏部分,就介绍到这里。 37.1.3 触摸控制原理 前面已经简单地介绍了电阻屏和电容屏的原理,并且知道了不同类型的触摸屏其实是屏幕+触摸传感器组成。那么这里就会有两组相互独立的参数:屏幕坐标和触摸坐标。要实现触摸功能,就是要把触摸点和屏幕坐标对应起来。 我们以LCD显示屏为例,我们知道屏幕的扫描方向是可以编程设定的,而触摸点,在触摸传感器安装好后,AD值的变化向方向则是固定的,我们以最常见的屏幕坐标方向:先从左到右,再从上到下扫描为例,此时,屏幕坐标和触点AD的坐标有类似的规律:从坐标原点出发,水平方向屏幕坐标增加时,AD值的X方向也增加;屏幕坐标的Y方向坐标增加,AD值的Y方向也增加;坐标减少时对应的关系也类似,可以用图37.1.3.1的示意图来表示这种关系: 在这里插入图片描述

图37.1.3.1 屏幕坐标和触摸坐标的一种对应关系 这里再来引入两个概念,物理坐标和逻辑坐标。物理坐标指触摸屏上点的实际位置,通常以液晶上点的个数来度量。逻辑坐标指这点被触摸时A/D转换后的坐标值。仍以图37.1.3.1为例,我们假定液晶最左上角为坐标轴原点A,在液晶上任取一点B(实际人手比像素点大得多,一次按下会有多个触点,此处取十字线交叉中心),B在X方向与A相距100个点,在Y方向与A距离200个点,则这点的物理坐标B为(100,200)。如果我们触摸这一点时得到的X向A/D转换值为200,Y向A/D转换值为400,则这点的逻辑坐标B’为(200,400)。 需要特别说明的是,正点原子的电容屏的参数已经在出厂时由厂家调好,所以无需进行校准,而且可以直接读到转换后的触点坐标;对于电阻屏,请大家理解并熟记物理坐标和逻辑坐标逻辑上的对应关系,我们后面编程需要用到。 37.2 硬件设计

  1. 例程功能 正点原子的触摸屏种类很多,并且设计了规格相对统一的接口。根据屏幕的种类不同,设置了相应的硬件ID(正点原子自编ID),可以通过软件判断触摸屏的种类。 本章实验功能简介:开机的时候先初始化LCD,读取LCD ID,随后,根据LCD ID判断是电阻触摸屏还是电容触摸屏,如果是电阻触摸屏,则先读取24C02的数据判断触摸屏是否已经校准过,如果没有校准,则执行校准程序,校准过后再进入电阻触摸屏测试程序,如果已经校准了,就直接进入电阻触摸屏测试程序。 如果是4.3寸电容触摸屏,则执行GT9xxx的初始化代码;如果是7寸电容触摸屏(仅支持新款7寸屏,使用SSD1963+FT5206方案),则执行FT5206的初始化代码,在初始化电容触摸屏完成后,进入电容触摸屏测试程序(电容触摸屏无需校准!!)。 电阻触摸屏测试程序和电容触摸屏测试程序基本一样,只是电容触摸屏支持最多5点同时触摸,电阻触摸屏只支持一点触摸,其他一模一样。测试界面的右上角会有一个清空的操作区域(RST),点击这个地方就会将输入全部清除,恢复白板状态。使用电阻触摸屏的时候,可以通过按KEY0来实现强制触摸屏校准,只要按下KEY0就会进入强制校准程序。
  2. 硬件资源 1)RGB灯 RED :LED0 - PB4 2)独立按键 KEY0 - PA1 3)EEPROM AT24C02 4)正点原子2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块(仅限MCU屏,16位8080并口驱动) 5)串口1(PA9/PA10连接在板载USB转串口芯片CH340上面)
  3. 原理图 LCD模块的触摸屏(电阻触摸屏)总共有5根线与STM32H750连接,连接电路图如下图所示: 在这里插入图片描述

图37.2.1 触摸屏与STM32H750的连接图 从图中可以看出,T_MISO、T_PEN、T_CS、T_MOSI和T_SCK分别连接在STM32H750的:PD6、PB1、PC5、PB3和PB0上。 如果是电容式触摸屏,我们的接口和电阻式触摸屏一样,只是没有用到五根线了,而是四根线,分别是:T_PEN(CT_INT)、T_CS(CT_RST)、T_CLK(CT_SCL)和T_MOSI(CT_SDA)。其中:CT_INT、CT_RST、CT_SCL和CT_SDA分别是GT9147/FT5206的:中断输出信号、复位信号,IIC的SCL和SDA信号。这里,我们用查询的方式读取GT9147/FT5206的数据,对于FT5206没有用到中断信号(CT_INT),所以同STM32H750的连接,最少只需要3根线即可,不过GT9147还需要用到CT_INT做IIC地址设定,所以需要4根线连接。 37.3 程序设计 37.3.1 HAL库驱动 触摸芯片我们使用到的是IIC和SPI的驱动,这部分的时序分析可以参考之前IIC/SPI的章节,我们直接使用的是软件模拟的方式,所以只需要使用HAL库的驱动的GPIO操作部分。 触摸IC初始化步骤 1)初始化通信接口与其IO(使能时钟、配置GPIO工作模式) 触摸IC用到的GPIO口,主要是PD6、PB1、PC5、PB3和PB0,因为都是用软件模拟的方式,因此在这里我们只需使能GPIOB、GPIOC和GPIOD时钟即可。参考代码如下: __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); /* 使能GPIOB时钟 / __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); / 使能GPIOC时钟 / __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); / 使能GPIOD时钟 */ GPIO模式设置通过调用HAL_GPIO_Init函数实现,详见本例程源码。 2)编写通信协议基础读写函数 通过参考时序图,在IIC驱动或SPI驱动基础上,编写基础读写函数。读写函数均以一字节数据进行操作。 3)参考触摸IC时序图,编写触摸IC读写驱动函数 根据触摸IC的读写时序进行编写触摸IC的读写函数,详见本例程源码。 4)编写坐标获取函数(电阻触摸屏和电容触摸屏) 查阅数据手册获得命令词(电阻触摸屏)/寄存器(电容触摸屏),通过读写函数获取坐标数据,详见本例程源码。 37.3.2 程序流程图 在这里插入图片描述

图37.3.2.1 触摸屏实验流程图 37.3.3 程序解析 这里我们只讲解核心代码,详细的源码请大家参考光盘本实验对应源码。TOUCH驱动源码包括八个文件:ctiic.c、ctiic.h 、ft5206.c、ft5206.h、gt9xxx.c、gt9xxx.h、touch.c和touch.h。 由于正点原子的TFTLCD的型号很多,触摸控制这部分驱动代码根据不同屏幕搭载的触摸芯片驱动而有不同,在我们的屏幕上使用的是LCD ID来帮助软件上区分。为了解决多种驱动芯片的问题,我们设计了touch.c/touch.h这两个文件统一管理各类型的驱动。不同的驱动芯片类型可以在touch.c中集中添加,并通过touch.c中的接口统一调用,不同的触摸芯片各自编写独立的.c/.h文件,需要时被touch.c调用。电阻触摸屏相关代码也在touch.c中实现。

  1. 触摸管理驱动代码 因为需要支持的触摸驱动比较多,为了方便管理和添加新的驱动,我们用touch.c文件来统一管理这些触摸驱动,然后针对各类触摸芯片编写独立的驱动。为了方便管理触摸,我们在touch.h中定义一个用于管理触摸信息的结构体类型,具体代码如下:
/* 触摸屏控制器 */
typedef struct
{
    uint8_t (*init)(void);     	/* 初始化触摸屏控制器 */
    uint8_t (*scan)(uint8_t);  	/* 扫描触摸屏.0,屏幕扫描;1,物理坐标; */
    void (*adjust)(void);       	/* 触摸屏校准 */
uint16_t x[CT_MAX_TOUCH];  	/* 当前坐标 */
uint16_t y[CT_MAX_TOUCH];   /* 电容屏有最多10组坐标,电阻屏则用x[0],y[0]代表:此次扫
描时,触屏的坐标,用 x[9],y[9]存储第一次按下时的坐标 */

    uint16_t sta;              	/* 笔的状态
                                 	 * b15:按下1/松开0;
                                 	 * b14:0,没有按键按下;1,有按键按下.
                                 	 * b13~b10:保留
                                 	 * b9~b0:电容触摸屏按下的点数(0,表示未按下,1表示按下)
                                 	 */

    /* 5点校准触摸屏校准参数(电容屏不需要校准) */
    float xfac;                 	/* 5点校准法x方向比例因子 */
    float yfac;                 	/* 5点校准法y方向比例因子 */
    short xc;                   	/* 中心X坐标物理值(AD值) */
short yc;                   	/* 中心Y坐标物理值(AD值) */

    /* 新增的参数,当触摸屏的左右上下完全颠倒时需要用到.
     * b0:	0, 竖屏(适合左右为X坐标,上下为Y坐标的TP)
     *    	1, 横屏(适合左右为Y坐标,上下为X坐标的TP)
     * b1~6:	保留.
     * b7:	0, 电阻屏
     *    	1, 电容屏
     */
    uint8_t touchtype;
} _m_tp_dev;

extern _m_tp_dev tp_dev;        /* 触屏控制器在touch.c里面定义 */

这里我们定义了函数指针,只要把相对应的触摸芯片的函数指针赋值给它,就可以通过这个通用接口很方便调用不同芯片的函数接口。正点原子不同的触摸屏区别如下: 1、在使用4.3寸屏、10.1寸屏电容屏时,使用的是汇顶科技的GT9xxx系列触摸屏驱动IC,这是一个IIC接口的驱动芯片,我们要编写gt9xxx系列芯片的初始化程序,并编写一个坐标扫描程序,这里我们先预留这两个接口分别为gt9xxx_init()和gt9xxx_scan(),在gt9xxx.c文件中再专门实现这两个驱动,标记使用的为电容屏; 2、类似地,在使用SSD1963 7寸屏、7寸800480/1024600 RGB屏时,我们的屏幕搭载的触摸驱动芯片是ft5206/GT911,FT5206触摸IC预留这两个接口分别为ft5206_init()和ft5206_scan(),在ft5206.c文件中再专门实现这两个驱动,标记使用的为电容屏;GT911也是调用gtxxx_init()和gt9xxx_scan()接口。 3、当为其它ID时,默认为电阻屏,而电阻屏默认使用的是SPI接口的XPT2046芯片。由于电阻屏存在线性误差,所以在使用前需要进行校准,这也是为什么在前面的结构体类型中存在关于校准参数的成员。为了避免每次都要进行校准的麻烦,所以会使用AT24C02来存储校准成功后的数据。如何进行校准也会在后面进行讲解。作为电阻屏,它也有一个扫描坐标函数即tp_scan()。 (*init)(void)这个结构体函数指针,默认指向tp_init的,而在tp_init里对触摸屏进行初始化并对(*scan)(uint8_t)函数指针根据触摸芯片类型重新做了指向。在这里简单看一下touch.c的触摸屏初始化函数tp_init,其代码如下:

/**
 * @brief     	触摸屏初始化
 * @param     	无
 * @retval    	0,没有进行校准
 *             	1,进行过校准
 */
uint8_t tp_init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
    
    tp_dev.touchtype = 0;                       	/* 默认设置(电阻屏 & 竖屏) */
tp_dev.touchtype |= lcddev.dir & 0X01;  	/* 根据LCD判定是横屏还是竖屏 */

    if (lcddev.id == 0X5510 || lcddev.id == 0X4342 || lcddev.id == 0X4384 || lcddev.id == 0X1018)  
    {   /* 电容触摸屏,4.3寸/10.1寸屏 */
        gt9xxx_init();
        tp_dev.scan = gt9xxx_scan;  /* 扫描函数指向GT9147触摸屏扫描 */
        tp_dev.touchtype |= 0X80;   /* 电容屏 */
        return 0;
}
    else if (lcddev.id == 0X1963 || lcddev.id == 0X7084 || lcddev.id == 0X7016)     
    {   /* SSD1963 7寸屏或者 7寸800*480/1024*600 RGB屏 */
        if (!ft5206_init())
{
	        tp_dev.scan = ft5206_scan;	/* 扫描函数指向FT5206触摸屏扫描 */
}
        else	     
        {
	        gt9xxx_init();
	        tp_dev.scan = gt9xxx_scan;  /* 扫描函数指向GT9147触摸屏扫描 */
}
        tp_dev.touchtype |= 0X80;   	/* 电容屏 */
        return 0;
    }
    else
    {
        T_PEN_GPIO_CLK_ENABLE();    	/* T_PEN脚时钟使能 */
        T_CS_GPIO_CLK_ENABLE();     	/* T_CS脚时钟使能 */
        T_MISO_GPIO_CLK_ENABLE();   	/* T_MISO脚时钟使能 */
        T_MOSI_GPIO_CLK_ENABLE();   	/* T_MOSI脚时钟使能 */
        T_CLK_GPIO_CLK_ENABLE();    	/* T_CLK脚时钟使能 */

        gpio_init_struct.Pin = T_PEN_GPIO_PIN;
        gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;             	/* 输入 */
        gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                  	/* 上拉 */
        gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;	/* 高速 */
        HAL_GPIO_Init(T_PEN_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); 	/* 初始化T_PEN引脚 */

        gpio_init_struct.Pin = T_MISO_GPIO_PIN;
        HAL_GPIO_Init(T_MISO_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);	/* 初始化T_MISO引脚 */

        gpio_init_struct.Pin = T_MOSI_GPIO_PIN;
        gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;       	/* 推挽输出 */
        gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                 	/* 上拉 */
        gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;	/* 高速 */
        HAL_GPIO_Init(T_MOSI_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);	/* 初始化T_MOSI引脚 */

        gpio_init_struct.Pin = T_CLK_GPIO_PIN;
        HAL_GPIO_Init(T_CLK_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);	/* 初始化T_CLK引脚 */

        gpio_init_struct.Pin = T_CS_GPIO_PIN;
        HAL_GPIO_Init(T_CS_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);  	/* 初始化T_CS引脚 */

        tp_read_xy(&tp_dev.x[0], &tp_dev.y[0]); /* 第一次读取初始化 */
        at24cxx_init();                              /* 初始化24CXX */

        if (tp_get_adjust_data())
        {
            return 0;            /* 已经校准 */
        }
        else                      /* 未校准? */
        {
            lcd_clear(WHITE);  /* 清屏 */
            tp_adjust();        /* 屏幕校准 */
            tp_save_adjust_data();
        }
        tp_get_adjust_data();
    }
    return 1;
}

正点原子的电容屏在出厂时已经由厂家较对好参数了,而电阻屏由于工艺和每个屏的线性有所差异,我们需要先对其进行“校准”,我们在下一点补充说明它的实现。 通过上面的触摸初始化后,我们就可以读取相关的触点信息用于显示编程了,注意到上面还有很多个函数还没实现,比如读取坐标和校准,我们在接下来的代码中将它补充完整。 2. 电阻屏触摸函数 前面我们介绍过了电阻式触摸屏的原理,由于电阻屏的驱动代码都比较类似,我们决定把电阻屏的驱动函数直接添加在touch.c/touch.h中实现。 在touch.c的初始化函数tp_init中,对使用到的SPI接口IO进行了初始化。接下来介绍一下获取触摸点在屏幕上坐标的算法:先获取逻辑坐标(AD值),再转换成屏幕坐标。 如何获取逻辑坐标(AD值),在前面已经分析过了,所以这里我们看一下tp_read_ad()函数接口:

/**
 * @brief     	SPI读数据
 *   @note      	从触摸屏IC读取adc值
 * @param       	cmd: 指令
 * @retval      	读取到的数据,ADC值(12bit)
 */
static uint16_t tp_read_ad(uint8_t cmd)
{
    uint8_t count = 0;
    uint16_t num = 0;
    T_CLK(0);            	/* 先拉低时钟 */
    T_MOSI(0);           	/* 拉低数据线 */
    T_CS(0);              	/* 选中触摸屏IC */
    tp_write_byte(cmd); 	/* 发送命令字 */
    delay_us(6);         	/* ADS7846的转换时间最长为6us */
    T_CLK(0);
    delay_us(1);
    T_CLK(1);          	/* 给1个时钟,清除BUSY */
    delay_us(1);
    T_CLK(0);

    for (count = 0; count  2*TP_LOST_VAL 的条件
 *
 * @param     	cmd : 指令
 *   @arg     	0XD0: 读取X轴坐标(@竖屏状态,横屏状态和Y对调.)
 *   @arg     	0X90: 读取Y轴坐标(@竖屏状态,横屏状态和X对调.)
 *
 * @retval   	读取到的数据(滤波后的), ADC值(12bit)
 */
static uint16_t tp_read_xoy(uint8_t cmd)
{
    uint16_t i, j;
    uint16_t buf[TP_READ_TIMES];
    uint16_t sum = 0;
    uint16_t temp;

    for (i = 0; i             
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