[原创][连载].基于SOPC的简易数码相框 Nios II SBTE部分（软件部分） ADS7843触摸屏驱动测试

准备资料

1 触摸屏控制芯片ADS7843中文资料[1]_百度文库

2 触摸屏原理与分类_百度文库

3 [原创].触摸屏滤波的一点心得

4 [笔记].如何使用Nios II的中断：PIO中断与定时器中断

操作步骤

步骤1 将ADS7843的驱动文件夹加入APP路径中

步骤2 编写ADS7843的驱动

我们先看下触摸屏芯片采样的坐标与TFT-LCD显示的坐标的区别和联系。图中的TFT-LCD方向为所定义方向，亦即

#define ID_AM    110

其XY坐标与ADS7843采样之坐标翻了。故ADS7843采样及滤波之后，需要把XY坐标翻回来。此外我们可以看到TFT-LCD显示区域是触摸屏采样芯片采样区域的子集，因此如若将程序移植到你的平台上，请坐相应的坐标校准动作。这和我们的触摸屏手机的校准功能是类似的的。

废话不多说，直接贴代码，有什么不明白的地方，请给我留言。

代码2.1 ads7843.h

#ifndef ADS7843_H_
#define ADS7843_H_

#include "my_types.h"
#include "my_regs.h"


#define CHX 0x90
#define CHY 0xD0


void ads_SPIStart(void);
void ads_SPIWrite(u8 cmd);
u16 ads_SPIRead(void);
bool ads_ReadXY(void);
bool ads_GetXY(void);
u8 *intostr(u16 n);

#endif /* ADS7843_H_ */

代码2.2 ads7843.c

#include "ads7843.h"
#include <unistd.h>


// 全局变量，用以储存坐标信息
u16 X=0, Y=0;


// SPI开始状态
void ads_SPIStart(void)
{
  ads_CLK=0;
  ads_nCS=1;
  ads_DIN=1;
  ads_CLK=1;
  ads_nCS=0;
}


// SPI写一个byte
void ads_SPIWrite(u8 cmd)
{
  u8 i;
  ads_CLK=0;
  for(i=0; i<8; i++) // 上升沿有效
  {
    ads_DIN = (cmd >> (7-i)) & 0x1; // MSB在前，LSB在后
    ads_CLK=0; usleep(1);
    ads_CLK=1; usleep(1);
  }
}


// SPI读12个bit
u16 ads_SPIRead(void)
{
  u8 i;
  u16 temp=0;
  for(i=0; i<12; i++) // 下降沿有效
  {
    temp<<=1;
    ads_CLK=1; usleep(1);
    ads_CLK=0; usleep(1);
    if(ads_DOUT) temp++;
  }
  return temp;
}


// 读取ADS7843采集到X、Y值
// 返回：超出屏幕范围，则返回0
bool ads_ReadXY(void)
{
  ads_SPIStart();
  ads_SPIWrite(CHX);
  ads_CLK=1; usleep(1);
  ads_CLK=0; usleep(1);
  X = ads_SPIRead();
  ads_SPIWrite(CHY);
  ads_CLK=1; usleep(1);
  ads_CLK=0; usleep(1);
  Y = ads_SPIRead();
  ads_nCS=1;
  if((X>350 && X<3800) && (Y>300 && Y<3800)) // 根据自己的屏自行矫正
    return 1; // 读数成功(范围限制)
  else
    return 0; // 读数失败
}


// 处理从ADS7843读取的X、Y值，然后互换
#define SAMP_CNT      4
#define SAMP_CNT_DIV2 2
bool ads_GetXY(void)
{
  u8 i, j, k, min;
  u16 temp;
  u16 tempXY[2][SAMP_CNT], XY[2];
  // 采样
  for(i=0; i<SAMP_CNT; i++)
  {
    if(ads_ReadXY())
    {
      tempXY[0][i] = X;
      tempXY[1][i] = Y;
    }
  }
  // 滤波
  for(k=0; k<2; k++)
  { // 降序排列
    for(i=0; i<SAMP_CNT-1; i++)
    {
      min=i;
      for (j=i+1; j<SAMP_CNT; j++)
      {
        if (tempXY[k][min] > tempXY[k][j]) min=j;
      }
      temp = tempXY[k][i];
      tempXY[k][i] = tempXY[k][min];
      tempXY[k][min] = temp;
    }
    // 设定阈值
    if((tempXY[k][SAMP_CNT_DIV2]-tempXY[k][SAMP_CNT_DIV2-1]) > 5)
      return 0;
    // 求中间值的均值
    XY[k] = (tempXY[k][SAMP_CNT_DIV2]+tempXY[k][SAMP_CNT_DIV2-1]) / 2;
  }
  // 矫正坐标
  Y = ((XY[0]-350)/11);
  X = ((XY[1]-400)/14);
  return 1;
}


// 整型转字符串（显示X、Y坐标，3个ASCII码）
u8 *intostr(u16 n)
{
  u8 *p;
  static u8 buf[3];
  p = &buf[3];
  *p     = (n/100) - ((n/1000)*10)+48;
  *(p+1) = (n/10) - ((n/100)*10) +48;
  *(p+2) = n- ((n/10) *10) +48;
  *(p+3) = 0;
  return  p;
}

步骤3 触摸屏驱动测试

代码 main.c

#include <unistd.h>                   // usleep()
#include "my_types.h"                 // 数据类型
#include "my_regs.h"                  // 自定义引脚及寄存器映射
#include "debug.h"                    // debug
#include "ili932x.h"                  // ILI9325
#include "ads7843.h"                  // ADS7843
#include "sd_card.h"                  // SD Card
#include "system.h"                   // 系统
#include "altera_avalon_pio_regs.h"   // PIO，ads_nIRQ
#include "sys/alt_irq.h"              // 中断


// 变量申明
extern u16 X, Y;


// 函数申明
vu16 nirq_isr_context; // 定义全局变量以储存isr_context指针
void nIRQ_Initial(void);
void nIRQ_ISR(void* isr_context);
void ResetTouch(void);


// 调试信息显示开关
#define ENABLE_APP_DEBUG // turn on debug message
#ifdef ENABLE_APP_DEBUG
    #define APP_DEBUG(x)    DEBUG(x)
#else
    #define APP_DEBUG(x)
#endif


// nIRQ中断初始化
void nIRQ_Initial(void)
{
  // 改写timer_isr_context指针以匹配alt_irq_register()函数原型
  void* isr_context_ptr = (void*) &nirq_isr_context;
  IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(ADS_NIRQ_BASE, 1); // 使能中断
  IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(ADS_NIRQ_BASE, 1); // 清中断边沿捕获寄存器
  // 注册ISR
  alt_ic_isr_register(
      ADS_NIRQ_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID, // 中断控制器标号，从system.h复制
      ADS_NIRQ_IRQ,     // 硬件中断号，从system.h复制
      nIRQ_ISR,         // 中断服务子函数
      isr_context_ptr,  // 指向与设备驱动实例相关的数据结构体
      0x0);             // flags，保留未用
}


// 中断服务子函数
void nIRQ_ISR(void* isr_context)
{
  IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(ADS_NIRQ_BASE, 1); // 清中断边沿捕获寄存器

  if(ads_GetXY())
  {
    if((X>190 && X<240 && Y>300 && Y<320)) ResetTouch();
    else
    {
      ili_PutString(34, 289, intostr(X), Blue, White);
      ili_PutString(34, 305, intostr(Y), Blue, White);
      ili_PlotBigPoint(X, Y, Red);
    }
  }
}


//
void ResetTouch(void)
{
  ili_ClearScreen(White);
  ili_PutString(190, 305, (u8 *)("Clear"), Blue, White);
  ili_PutString(10, 289, (u8 *)("X:   0"), Blue, White);
  ili_PutString(10, 305, (u8 *)("Y:   0"), Blue, White);
}


int main(void)
{
  ili_Initial();
  nIRQ_Initial();
  ResetTouch();
  while(1);
  return 0;
}

第34~47行，初始化nIRQ引脚下降沿中断；第51~65行，编写nIRQ中断函数。其他就不多说了。

测试效果如下：

源码下载

lcd_at_nios_nii_part.zip

目录

1 [原创][连载].基于SOPC的简易数码相框 -  Quartus II部分（硬件部分）

2 [原创][连载].基于SOPC的简易数码相框 -  Nios II SBTE部分（软件部分）-  配置工作

3 [原创][连载].基于SOPC的简易数码相框 -  Nios II SBTE部分（软件部分）-  SD卡（SPI模式）驱动

4 [原创][连载].基于SOPC的简易数码相框 -  Nios II SBTE部分（软件部分）-  TFT-LCD（控制器为ILI9325）驱动

5 [原创][连载].基于SOPC的简易数码相框 -  Nios II SBTE部分（软件部分）-  从SD卡内读取图片文件，然后显示在TFT-LCD上

6 [原创][连载].基于SOPC的简易数码相框 -  Nios II SBTE部分（软件部分）-  优化工作

7 [原创][连载].基于SOPC的简易数码相框 -  Nios II SBTE部分（软件部分）-  ADS7843触摸屏驱动测试